» » » » » Mecanisme externe pentru schimările climatice – Variații orbitale și solare

Mecanisme externe pentru schimările climatice – Variații orbitale și solare

Cicluri Milankovitch(Cicluri Milankovitch începând de la 800.000 de ani în urmă în trecut până la 800.000 de ani în viitor. https://en.wikipedia.org/wiki/File:MilankovitchCyclesOrbitandCores.png)

(Variații în CO2, temperatură și praf din miezul de gheață Vostok(Variații în CO2, temperatură și praf din miezul de gheață Vostok în ultimii 450.000 de ani. https://en.wikipedia.org/wiki/File:Vostok_Petit_data.svg)

Variații orbitale

Variații ușoare în orbita Pământului conduc la schimbări în distribuția sezonieră a luminii solare care atinge suprafața Pământului și modul în care este distribuită pe tot globul. Există o schimbare foarte redusă a zonei – media anuală a razelor solare; dar pot exista schimbări puternice în distribuția geografică și sezonieră. Cele trei tipuri de variații orbitale sunt variații ale excentricității Pământului, schimbări în unghiul de înclinare al axei de rotație a Pământului și precesia axei Pământului. Împreună, acestea produc cicluri Milankovitch care au un impact mare asupra climei și sunt remarcabile pentru corelarea lor cu perioadele glaciare și interglaciare [30], corelația lor cu avansul și retragerea Saharei [30] și pentru apariția lor în straturile stratigrafice înregistrare. [31] [32]

Grupul interguvernamental de experți în evoluția climei constată că ciclurile Milankovitch au condus ciclurile erelor glaciale, că CO2 a urmat schimbării de temperatură „cu un decalaj de câteva sute de ani” și, ca o reacție de schimbare a temperaturii, adâncimile oceanului au un timp de întârziere în schimbarea temperaturii (inerție termică pe o asemenea scală). La schimbarea temperaturii apei de mare, s-a modificat solubilitatea CO2 în oceane, precum și alți factori care au impact asupra schimbului de CO2 aer-mare [34].

Variații solare

Variații ale activității solare în ultimele câteva secole(Variații ale activității solare în ultimele câteva secole, bazate pe observațiile de pete solare și izotopi de beriliu. Perioada cu extraordinar de puține pete solare de la sfârșitul secolului al XVII-lea a fost minimul Maunder. https://en.wikipedia.org/wiki/File:Solar_Activity_Proxies.png)

Soarele este sursa predominantă de energie pentru Pământ. Alte surse includ energia geotermală din miezul Pământului, energia mareelor ​​de pe Lună și căldură din dezintegrarea compușilor radioactivi. Atât variațiile pe termen lung, cât și pe termen scurt ale intensității solare sunt cunoscute a afecta clima globală.

Cu trei până la patru miliarde de ani în urmă, Soarele a emis doar 70% din puterea actuală. Dacă compoziția atmosferică ar fi fost aceeași ca și astăzi, nu ar fi trebuit să existe apă lichidă pe Pământ. Cu toate acestea, există dovezi pentru prezența apei pe Pământul timpuriu, în Hadean [35] [36] și Archean [37] [35] ani, ceea ce conduce la ceea ce se numește paradoxul Soarelui slab timpuriu. [38] Soluțiile ipoteze la acest paradox includ o atmosferă foarte diferită, cu concentrații mult mai mari de gaze cu efect de seră decât există în prezent [39]. În următorii aproximativ 4 miliarde de ani, producția de energie a Soarelui a crescut și compoziția atmosferică s-a schimbat. Marele eveniment de oxigenare – oxigenarea atmosferei cu circa 2,4 miliarde de ani în urmă – a fost cea mai notabilă modificare. În următorii cinci miliarde de ani, moartea ultimă a Soarelui, devenind un gigant roșu și apoi un pitic alb, va avea efecte mari asupra climei, cu faza gigantică roșie, eventual, încheind orice viață pe Pământ care survine până atunci.

Producția solară variază de asemenea pe scări de timp mai scurte, incluzând ciclul solar de 11 ani [40] și modulațiile pe termen mai lung. [41] Variațiile de intensitate a soarelui, posibil ca rezultat al Minimumului Wolf, Spörer și Maunder, sunt considerate a fi influențat în declanșarea Erei mici glaciale [42] și a unei încălziri observate între anii 1900 și 1950. Natura ciclică a producției de energie a Soarelui nu este încă pe deplin înțeleasă; aceasta diferă de schimbarea foarte lentă care se întâmplă în interiorul Soarelui, pe măsură ce acesta evoluează. Cercetările indică faptul că variabilitatea soarelui a avut efecte, incluzând minimul de la Maunder între 1645 și 1715 e.n., parte a Erei mici glaciale din anii 1550 până în 1850 e.n., marcată de o răcire relativă și o extimdere mai mare a ghețarilor decât în secolele anterioare și ulterioare. [43][44] Unele studii indică o creștere a radiației solare de la activitatea ciclică a soarelui care afectează încălzirea globală, iar clima poate fi influențată de suma tuturor efectelor (variația soarelui, forța radiațiilor antropice etc.) [45]

Interesant, un studiu din 2010 [47] sugerează că „efectele variabilității solare asupra temperaturii în atmosferă pot fi contrar așteptărilor actuale”.

Într-un comunicat de presă din august 2011, [48] CERN a anunțat publicarea în jurnalul Nature a rezultatelor inițiale din experimentul său CLOUD. Rezultatele indică faptul că ionizarea din razele cosmice sporește în mod semnificativ formarea aerosolului în prezența acidului sulfuric și a apei, dar în atmosfera inferioară în care este necesară amoniac, acest lucru este insuficient pentru a determina formarea aerosolului și trebuiesc implicați vapori de urme suplimentare. Următorul pas este să se găsească mai multe despre acești vapori de urme, inclusiv dacă sunt de origine naturală sau umană.

Referințe

 

  • 30) „Milankovitch Cycles and Glaciation”. University of Montana. Archived from the original on 2011-07-16.
  • 31) Gale, Andrew S. (1989). „A Milankovitch scale for Cenomanian time”. Terra Nova. 1 (5): 420–425. Bibcode:1989TeNov…1..420G. doi:10.1111/j.1365-3121.1989.tb00403.x.
  • 32) „Same forces as today caused climate changes 1.4 billion years ago”. sdu.dk. University of Denmark. Archived from the original on 12 March 2015.
  • 33) FAQ 6.1: What Caused the Ice Ages and Other Important Climate Changes Before the Industrial Era? in IPCC AR4 WG1 2007.
  • 34) Box 6.2: What Caused the Low Atmospheric Carbon Dioxide Concentrations During Glacial Times? in IPCC AR4 WG1 2007 .
  • 35) Marty, B. (2006). „Water in the Early Earth”. Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 62: 421–450. Bibcode:2006RvMG…62..421M. doi:10.2138/rmg.2006.62.18.
  • 36) Watson, E. B.; Harrison, TM (2005). „Zircon Thermometer Reveals Minimum Melting Conditions on Earliest Earth”. Science. 308 (5723): 841–4. Bibcode:2005Sci…308..841W. PMID 15879213. doi:10.1126/science.1110873.
  • 37) Hagemann, Steffen G.; Gebre-Mariam, Musie; Groves, David I. (1994). „Surface-water influx in shallow-level Archean lode-gold deposits in Western, Australia”. Geology. 22 (12): 1067. Bibcode:1994Geo….22.1067H. doi:10.1130/0091-7613(1994)022<1067:SWIISL>2.3.CO;2.
  • 38) Sagan, C.; G. Mullen (1972). Earth and Mars: Evolution of Atmospheres and Surface Temperatures.
  • 39) Sagan, C.; Chyba, C (1997). „The Early Faint Sun Paradox: Organic Shielding of Ultraviolet-Labile Greenhouse Gases”. Science. 276 (5316): 1217–21. Bibcode:1997Sci…276.1217S. PMID 11536805. doi:10.1126/science.276.5316.1217.
  • 40) Willson, Richard C.; Hudson, Hugh S. (1991). „The Sun’s luminosity over a complete solar cycle”. Nature. 351 (6321): 42–44. Bibcode:1991Natur.351…42W. doi:10.1038/351042a0.
  • 41) Willson, Richard C. (2003). „Secular total solar irradiance trend during solar cycles 21–23”. Geophysical Research Letters. 30 (5): n/a. Bibcode:2003GeoRL..30.1199W. doi:10.1029/2002GL016038.
  • 42) „Solar Irradiance Changes and the Relatively Recent Climate”. Solar influences on global change. Washington, D.C: National Academy Press. 1994. p. 36. ISBN 0-309-05148-7.
  • 43) „Glossary I-M”. NASA Earth Observatory. Retrieved 28 February 2011.
  • 44) Bard, Edouard; Raisbeck, Grant; Yiou, Françoise; Jouzel, Jean (2000). „Solar irradiance during the last 1200 years based on cosmogenic nuclides”. Tellus B. 52 (3): 985–992. Bibcode:2000TellB..52..985B. doi:10.1034/j.1600-0889.2000.d01-7.x.
  • 45) „NASA Study Finds Increasing Solar Trend That Can Change Climate”. 2003.
  • 46) Svensmark, Henrik; Bondo, Torsten; Svensmark, Jacob (2009). „Cosmic ray decreases affect atmospheric aerosols and clouds”. Geophysical Research Letters. 36 (15): n/a. Bibcode:2009GeoRL..3615101S. doi:10.1029/2009GL038429.
  • 47) Haigh, Joanna D.; Ann R. Winning; Ralf Toumi; Jerald W. Harder (2010-10-07). „An influence of solar spectral variations on radiative forcing of climate”. Nature. 467 (7316): 696–9. Bibcode:2010Natur.467..696H. ISSN 0028-0836. PMID 20930841. doi:10.1038/nature09426. Currently there is insufficient observational evidence to validate the spectral variations observed by SIM, or to fully characterize other solar cycles, but our findings raise the possibility that the effects of solar variability on temperature throughout the atmosphere may be contrary to current expectations.
  • 48) Jasper Kirkby; et al. (2011). „CERN’s CLOUD experiment provides unprecedented insight into cloud formation”. Nature. doi:10.1038/news.2011.504.

 

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *