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| ミランコヴィッチメニューへ戻る Проблема изменения климата Земли (ロ シア語版) PDF On the Global Climate Change (英語版) PDF 地球の気候変動問題 第２章 Екабс Барканс, Диана Жалостиба Jekabs Barkans, Diana Jalostiba ジェカブス・バルカンズ、ダイアナ・ジャロスティバ RTUプレス、リガ、2010年。1 - 93 p. 全編 概要・目次 第１章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 参照  第2章 地球の気候の世紀の変化 2.1。太陽活動の1000年周期 （1.7）で提起された質問に答えるだけでなく、300年の半期に類似するフラグメント8a（図1.8）の値を見つけるには、より長い期間にわたって状況を評価する必要がある。完全なサイクルが1000年に相当する可能性があることを考えると、そのようないくつかの期間、たとえば5000年のデータが必要である。太陽の活動のそのような観察が利用できないという事実のために、反対の問題を解決する必要がある： 歴史的および考古学的情報によって補足された地球の気候に関する既知の地質学的データによってこれを判断すること、知られているように、古気候の基本的な理解は、グリーンランドの氷河（ステーションGISP-1とGISP-2）、および南極大陸（ステーション「Vostok」）に掘削された井戸からの氷柱（コア）の研究によって提供される[13]。 氷河は圧縮された雪であることが知られている。気候学者にとっての主な価値は、古大気の化学組成に関する情報を運ぶ、雪片の間に保存された氷の中で凍った気泡である。主なガスに加えて、それらは同位体18Oと2Hを含んでいる。古代の空気中の酸素同位体16Oと18Oの比率を使用して、対応するエポックの平均（氷河期）温度を決定できる[14]、[16]。この手法は、より軽い同位体16Oを含む分子が、温度に応じて海面から大気中に蒸発しやすくなるという事実に基づいている。 その結果、時間の経過とともに、大気中の同位体の比率が変化し、対応する層でのそれらの比重が古温度のアイデアを与える同位体18Oの比重（ppm、‰）に関するグリーンランドのGISP-2井戸のデータに基づいて、50年間の平均温度のグラフが得られた。 図2.1 [17]、[18]に示すように、特定のパターンの変化が顕著である。温度変化の中には、千年規模で比較的短期間の急激な上昇があり、その後温度が低下し、千年ごとに繰り返される。以前のデータに基づくと、これらの変更が太陽のプロセスの影響を受けていることは明らかである。 図2.1の温度偏差の線形スケールを取得するには、図1.10に従って2点でその偏差をマークするだけで十分である。温度変化の範囲は0.8℃に達する。  図2.1。 酸素同位体18Oの分布。同様に50の対応する温度偏差-夏の平均（右） 最後の氷河期の一部である5000年は4つの期間に分けることができます。紀元前3000年から1600年の最初の期間、気温は著しく上昇しました。 2番目の間に-紀元前1600年から200年の間。温度が最大レベルに達しったた。 3番目の間に-紀元前200年の間。そして900年で温度が著しく低下し、最後に、サイクルの最後の900年から2000年の間に、温度はさらに低下し、「リトルアイスエイジ」の名前が付けられた。温度上昇は約100〜150年続く。 これに続いて温度が低下し、200〜300年の間に2段階で発生する。方法論の観点から、5000年間のデータのウェーブレット変換では、標準のスペクトルフィルターの使用に問題が発生する。従来のフィルターは、急激な変化を高周波現象と呼んでいる。規則的な急激な極端な温度上昇の形でプロセスを「識別する」ためには（図2.2）、それらが実際には低周波の性質を持っていることを考慮する必要がある。  図2.2。 ミレニアルサイクル内の強調された特徴的な極端な温度変化 さらに、位相変位を正しく考慮する必要がある。これを行うには、フィルターに、繰り返しと呼ばれるそのような機能を考慮した要素を追加する必要がある。 図2.1に示したデータのウェーブレット分析を図2.3に示する。特に興味深いのは、将来何が期待されるかについてのアイデアを与える大規模な期間の分析である。曲線d4は、急激な極端な温度上昇を示している。これは、200〜500年周期での同時の温度変化によって「サポート」されている。現在の氷河間期間の長期的な温度変化がd6曲線に表示される。 最高温度は紀元前1300年の間に達した。その後、温度が下がり、「小さな氷の時代」のレベルに達する。変化の負のダイナミクスから判断すると、次の千年紀ではおそらく気温はさらに低くなるであろう。氷河期の極端な温度上昇のピークでは、温度は最初に上昇し、次に下降してから別の氷河に突入することは明らかである。曲線a6は、長期間にわたって冷却する傾向を示している。  図2.3 5000年間のウェーブレット分析 2.2 ミレニアル温度変化の歴史的および考古学的証拠 古温度に関連するイベントは、既知の歴史的事実および考古学的データによって確認されている[10]、[11]、[17]。したがって、たとえば、XIV-XIX世紀の期間は、「リトルアイスエイジ」と呼ばれる厳しい寒さの時期として知られている。 この時、スペインの川は冬に凍りつき、ヨーロッパでは飢饉があった。寒さのために、ネズミは彼らの住居に固執し、その結果、14世紀と17世紀に疫病が発生し、ヨーロッパのほとんどに影響を及ぼした。 IIおよびV-VII世紀には、特に低温もあった。 10世紀の最高気温の間に、バイキングの遠征隊がグリーンランドに到着し、故郷にはなかった豊かな牧草地を見つけて、それを「グリーンランド」と呼び、そこに恒久的に定住したことが知られている。 その結果、氷河はこの時までに溶けていた。同時に、別の遠征隊がニューファウンドランドに到着し、それを「ヴィンランド」（ヴィンランド）と呼んだ。 XIV世紀に、祖先を訪ねることを決心したバイキングの繰り返しの遠征は、グリーンランドに氷河を発見し、入植地の痕跡がなかった。エスキモスとは異なり、ノルウェー人は冷たいスナップに耐えることができなかった。最高気温は紀元前2世紀であった。ローマ共和国の間と紀元前13世紀に。ファラオ・ラムセス・ザ・グレートの治世中。紀元前XIII-II世紀の間。気温は中程度であった。 古代エジプトでは、ファラオの墓の壁に歴史的な出来事が記録されていた。紀元前2800年、国の統一者であるファラオメネスの治世後、「初期の王国」に関するデータは200年間消えていた。温度グラフは、この時点で長くて非常に低い温度があることを示している。自然の水路でナイル川につながっているファイウム湖の考古学的研究によると、この時期に対応する深さでは、いつものように沈泥ではなく、サハラからの風によってもたらされた砂の層があった。 気温の低下が長引いたため、降水はなく、ナイル川の水路は大幅に減少したため、農業に必要な流出は止まった。その結果、国は人道的な大惨事に見舞われ、人口のかなりの部分が飢餓で亡くなり、儀式の葬式を行う時間がなかった。この気候現象は、当時アフリカの緯度に到達した氷山によってもたらされた大西洋の底にあるスタラクタイトと堆積物の研究によって確認されている。住居の考古学的発掘中に、埋葬する人がいない人々の遺骨が発見された。 2.3。プロセスの相互関係を説明するために使用される仮説気候変動に関連するプロセスの影響の物理的特徴が完全に明確ではないという事実のために、仮説の余地がある。 太陽活動が地球の大気に与える影響を説明する2つの仮説があります。最初のものによれば、地球の磁場の変化に対する太陽の活動の影響は非常に重要である。ウィルソンチャンバーのように、水蒸気の凝縮の核として機能する宇宙粒子の軌道の変化につながると考えられている。これは順番に温度に影響する。 2番目の仮説[14]によれば、太陽の活動の増加は、その半径のわずかな増加につながる可能性がある。 これにより、現在衛星機器によって監視されている極端な温度変化に十分なエネルギーの流れが増加する。両方の要因が機能している可能性がある。プロセスの中間段階を理解するために仮説に頼る必要があるにもかかわらず、全体として、地球の温度の変化が太陽のプロセスに因果的に依存していることは疑いの余地がない。 2.4。長期的な気候変動 ボストーク極地で採取された氷床コアの研究では、42万年の温度に関するデータが得られた。これを図2.4（1行目）[6]、[19]に示す。  図2.4 氷河期の相対温度偏差 氷河作用は、海底堆積物中の重酸素同位体18Oの相対含有量の別の独立して推定された値によって判断することもできる。この方法は、土地の大部分が氷で覆われている期間中、水分子が蒸発して大陸に運ばれるため、海への水の戻りが減少し、残りの水が18Oに富むという事実に基づいている。 まず、水分子は通常の軽い酸素同位体である16Oを含む。次に、海水の同位体組成は、小さな浮遊性生物（コッコリトフォリドおよびフォラミニフェラ）の石灰質の殻の組成に反映され、それらは死滅して底部堆積物の形成に関与する（図2.4の2行目）[6]、[19]。 氷河期に関連する短期的であるが規則的な現象を認識する特別なフィルターの前述の必要性もここに関連している。約5万〜9万年の間に、氷河期とは対照的に、気温は（7'9）ºС低下し、氷の時代につながる。図2.4から、60万年の間6つの氷河期があったことがわかる。 低温を背景に、個々の短期的（千年規模）の追加の温度低下が顕著である。これらは、特に大規模な火山噴火の結果として大気の光透過率が低下するため、コールドスナップになる可能性がある。 氷河期の間に、約15〜2万年の極端な温度が発生する。 これらは氷河期であり、その1つが現在も続いている。 図2.5および図2.6では、これらの増加はUカーブとして示されている。  図2.5。 氷河期の間の古温度の極端な変化 ミルティン・ミランコビッチ（セルビア）のよく知られた仮説は、氷河期の発生の理由として現れるす。それによれば、氷河期の発生は、地球の軌道の偏心（楕円形）、楕円形に対する地球の軸（後退）の傾き、および太陽に最も近い軌道点の緯度（ペリ）によって説明される。  図2.6。 氷河期の滑らかな温度変化 しかし、このように多数の太陽サイクルが重なっているため、別の説明、つまり氷河期に対応するサイクルの存在を排除することは困難である。期間が1000年を超えるサイクルの検討は、10万年のサイクルの間、プロセスが§2.2で検討された氷河期の小規模なプロセスと形式が類似しているという事実のために興味深いものである。氷河期のウェーブレット分析を図2.7に示す。 これには、420kyr期間のデータが含まれている。最小期間の線はd7である。主に14,000年周期と氷河期が特徴である。d8曲線は、24000年周期と、氷河期の要素を示している。  図2.7 氷河期のウェーブレット分析 極端な温度変化は主にd7、d8曲線に集中している。 d8とd9の曲線は、100 kyのサイクルの一部を示しているが、d10とa10の曲線はさらに長いサイクルを示している。 サマリーカーブとa10カーブの性質から、42万年の初めに、地球の温度は単調に低下し、最後の氷河期に上昇したことがわかる。 |