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| ミランコヴィッチメニューへ戻る ミランコヴィッチ理論と気候-8 MILANKOVITCH THEORY AND CLIMATE A. Berger Berger, Institut d'Astronomie et de Geophysique G. Lema•tre, Universit• Catholique de Louvain Louvain-la-Neuve, Belgium pdf 原文 ミランコヴィッチ理論と気候2 ミランコヴィッチ理論と気候3 ミランコヴィッチ理論と気候4 ミランコヴィッチ理論と気候5 ミランコヴィッチ理論と気候6 ミランコヴィッチ理論と気候7 ミランコヴィッチ理論と気候8 ミランコヴィッチ理論と気候9 ミランコヴィッチ理論と気候10 ミランコヴィッチ理論と気候11 ミランコヴィッチ理論と気候12 このように、新生代後期の大陸性氷床を生成するためには、新生代後期に発生した氷床の軌道規模と強制力とモデル化された気候応答との間に観測された遅れを理解するために、時間依存モデルが必要となる。また、完全に塑性化された氷床モデルのデータを使用して、アストロノミパイオニアと一貫したタイムラグを持つように。 Weertman [1976] は、強制力が 19 エル付近の期間にある一方で、夏の半月期の 50ØN の減少が比較的小さく、モデルが長周期応答を支配的に予測していることを示している。Weertmanの氷床をエネルギー収支気候モデルに組み込んだPollard [1978]は、モデルの内部自由度は実際には増加したものの、同じ結論に達した。 彼のモデルの氷床年齢の曲線は、深海の記録のいくつかの側面と比較して好ましいものであり、極地の一般的な100 kyrおよび/または400 kyrにおける氷床面積の最大値と最小値の間の海面水温差は9℃に達しており、強制的な期間における有意な応答に加えて、その間の海面水温の差は、強引な期間における有意なものであった。 このモデルの出力は、地球システム（大陸氷床の成長と崩壊に伴う）の軌道パラメータの変動に対する非線形応答が、深海コアに記録された長周期の気候変動の原因であるという仮説を支持するものである。夏の影響を研究するために、現在測定されている氷床の実測値をもとにした、より洗練された3次元の時間依存性氷床モデルが使用されている。これらの単純なモデルは、このように軌道上の放射変化をシミュレートしているようである[Budd and Smith, 正確には1979年の位相とおおよその振幅を示している, 1987]。推論された40年周期と23年周期との合理的な一致ではなく、120年周期の支配的な100年周期の鋸歯状のサイクルからの氷床の成長と後退は全くない。現在までのB.P.は可能であることが判明しており、この100 kyr周期の影響を含めてのみ、BirchfieldとWeertman [1978]の起源の解決に貢献するために、修正されたWeertman大陸氷床モデルの岩盤標高のアルベドフィードバックと等張変化を用いている。このようにして、より大きな氷床が得られたことが長周期気候を決定する上でどのような役割を果たしているのかは、氷床の後半分をより多く取り入れることによって初めて明らかになると思われる。 地球外日射量 (Wm -2) 地表面入射日射量 (Wm -2) 地表面吸収日射量 (Wm --) 地球外日射量 (Wm -) 地表面入射日射量 (Wm --) 地表面吸収日射量 (Wm--) 月中旬日射量 JULY ! ! , , i w ! - i - , , , , , , , , , , , , , , , i ! - i -o lOO o 年前の現在 図 23. 過去２００年の７月中旬の大規模日射量勾配の長期変動（北半球（上の３本の曲線）と南半球（下の３本の曲線）の１平方メートル当たりのワット数）。左側の目盛りは、30φと70φの差として定義された勾配の現在値からの偏差を示している。各半球について、上の曲線は「大気圏上部」の日射量、中の曲線は地球表面に入射した日射量、下の曲線は地球表面で吸収された日射量を示す [Tricot and Berger, 1988]。  図23. 7 月中旬の大規模日射量勾配の過去 200 年 間の長期変動（北半球（上の 3 本の曲線）と南半球（下の 3 本の曲線）の日射量 1 ㎡当たりのワット数）。左側の目盛りは、30φと70φの差として定義された勾配の現在値からの偏差を示している。各半球について、上の曲線は「大気圏上部」の日射量、中の曲線は地球表面に入射した日射量、下の曲線は地球表面で吸収された日射量である[Tricot and Berger, 1988]。 Oerlemans [1980]は、南半球の受動的な役割と100年周期の強い非対称性に注目して、海洋気候の相互作用がないこと、100年周期のシグナルとその非対称性がフルサイズの氷床を形成するために必要な5万年から10万年の時間スケールが、氷床/地球の地殻変動とよく一致していることを示した。Calder [1974]は、より単純な微分型モデルとして、北半球大陸の氷床が、夏の日射量が最低でも半減して50φX（北緯65φでの日射量410W）の期間に開始されると仮定した。 岩盤の沈み込みにより、氷床の成長は非常に遅く、夏の日照時間が長いため、氷床の成長は非常に遅くなります。氷床がそのレベル以上に輝くと、氷床の厚さが異なる氷が融解し、一定の臨界厚さに達すると、基底すべりに比例して氷が融解する。融解率が5倍になると、氷面凍結率の平均高さは、現実的には最も減少する曲線となります。その結果としての減少は、最近の氷河期（過去78万8000年）の質量バランスの中で、数千年の間に過去86万年分の氷床が消失し、適用されています。 氷河期の年月。Imbrie と Imbrie [1980]の実験によると、過去に満たされた氷床の結果は、夏の日射量が15万年以下であることが非常に良好であり、正常なスペクトルであり、岩盤が上昇している必要があり、この出力は、再びサイクルで有意なパワーを含んでいることを示している。 Oerlemans と Bienfait [1980] はまた，融解の過程における日周期の重要な役割を指摘している．彼らはこの日周サイクルをシミュレートした氷・雪表層の単純なエネルギー収支モデルを設計し、その結果を北半球の氷床の力学モデルの質量収支のパラメータ化に用いた。このモデルを日射量の時間変化と緯度変化を用いて強制することで、過去70万年の全球氷量記録を非常に合理的にシミュレーションすることができました。 このようなモデルには異論があるとしても, 例えば, Imbrie and Imbrie [1980] は, 特に軌道強制から更新世の氷量記録を再現することを明確な目的とした簡略化された氷河ダイナミクスモデルを開発している. 気候変化の速度は、気候が温暖化しているか冷涼化しているかに応じて、2つの指定された値のいずれかを仮定した時定数に反比例している。このような過去15万年間に調整されたモデルは、北緯65度の7月の日射曲線に対応する軌道入力を用いて強制的に作成され、平均時定数は17,000年で、氷河の成長と融解の時定数の比は4:1となっている。ベルガーの ミランコビッチ理論と気候 645 I00 120 , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ...... - 平衡 , ' 岩盤 ' -- - A .... 岩盤ラグが追加された . [ I- -- -- ---- 地形が追加された。氷の分娩が追加された , _ I . -•:. .'.. ' ' :'" '' ß .I t' : ' 40 Ȃ : : : : ; - . o '0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 周波数(サイクル/Kear) 図 24. 図24: 4つの異なるモデルでシミュレーションした氷の体積のパワースペクトル密度: トポグラフィなしで等静平衡の岩盤(点線)、岩盤ラグを加えたモデル(鎖線)、断片的な線形トポグラフィを用いたモデル(破線)、融解メカニズムを用いたモデル(実線) [Pollard, 1982]である。彼は、過去15万年の単純な体積は、2つまたは良好な相互作用からなるモデルが合理的であることを示したが、それ以前の時代の結果は混合しており、これらのメカニズムのより多くは、アブパラメトリックな調整では、問題を改善するための太陽放射の変動のセンスにほとんどまたは何もしないことが可能であることを示した。  図24. 4種類のモデルでシミュレーションした氷体積のパワースペクトル密度: 地形なしで等静平衡の岩盤(点線)；岩盤ラグを加えたもの(鎖線)；部分的に線形の地形を用いたモデル(破線)；分娩機構を用いたモデル(実線) [Pollard, 1982]である. ミランコヴィッチ理論と気候9につづく |