Sự kết thúc của sự đóng băng cuối cùng được đánh dấu bằng sự gia tăng đồng thời về nhiệt độ và CO2 trong khí quyển • Alexey Gilyarov • Tin tức khoa học về "Yếu tố" • Khí hậu, Glaciology

Sự kết thúc của quá trình đóng băng cuối cùng được đánh dấu bằng sự gia tăng đồng thời nhiệt độ và CO 2 trong khí quyển

Động lực của nội dung CO2 trong không khí (tính bằng ppm – phần triệu, thang trái) để thay đổi nhiệt độ (quy mô bên phải) ở Nam Cực vào thời điểm kết thúc đợt đóng băng cuối cùng theo Pedro et al. (bảng trên cùng) và Parrenin et al. (bảng điều khiển phía dưới). Nhiệt độ trên cả hai biểu đồ được hiển thị. đường liền nétđiểm tương ứng với nội dung WITH2. Có thể thấy rằng trong cả hai trường hợp nhiệt độ và CO2 thay đổi cùng một lúc. (Từ Brook, 2013)

Việc sử dụng các phương pháp mới đã làm cho nó có thể làm rõ sự khác biệt trong tuổi bong bóng khí bịt kín trong băng của Nam cực và băng trực tiếp bao quanh các bong bóng này. Theo đó, có thể đồng bộ hóa dữ liệu về những thay đổi lâu dài trong hàm lượng carbon dioxide (CO2) trong khí quyển và nhiệt độ ở khu vực Nam Cực. Điều này, đến lượt nó, làm cho nó có thể tiếp cận các giải pháp của một vấn đề lâu dài cho các nhà sinh thái học – những gì sau những gì: nhiệt độ là nội dung CO2 trong khí quyển hoặc ngược lại – CO2 quá nhiệt độ? Phân tích dữ liệu chi tiết cho giai đoạn cuối của đợt đóng băng cuối cùng cho thấy nhiệt độ và CO2 thay đổi gần như đồng thời. Tăng nhiệt độ tăng CO2 vào khí quyển và sự gia tăng CO2 dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ do tăng hiệu ứng nhà kính.

Các nghiên cứu về băng Nam Cực cho thấy rằng trong 800 nghìn năm qua hàm lượng carbon dioxide (CO)2) trong khí quyển và nhiệt độ thay đổi nghiêm ngặt đồng bộ, ít nhất là trên quy mô hàng trăm nghìn năm. Theo truyền thống người ta tin rằng nhiệt độ nên theo những thay đổi trong CO.2vì nó tăng hàm lượng CO trong không khí2 dẫn đến tăng hiệu ứng nhà kính, và do đó – để tăng nhiệt độ. Tuy nhiên, nhiều tác giả đã nhiều lần chú ý đến thực tế là nhiệt độ thay đổi gần như đồng thời với CO2, trong khi từ kết quả của các nghiên cứu khác, nó theo sau CO2 sau nhiệt độ với một số chậm trễ.

Để hiểu được bản chất của những hiện tượng này, cần phải biết chính xác hơn thời gian cô lập ("niêm phong") trong băng bong bóng khí, trong đó hàm lượng CO sau đó sẽ được xác định.2, cũng như thời gian hình thành băng xung quanh. Hàm lượng deuterium tương đối trong băng được sử dụng như chỉ báo nhiệt độ không khí trong đó các dạng kết tủa (trong quá trình ngưng tụ hơi nước cho các phân tử có chứa deuterium, ít được yêu cầu hơn so với các phân tử có chứa hydro bình thường).

Một số hy vọng giải quyết vấn đề này được cung cấp bởi công trình gần đây của một nhóm tác giả quốc tế (Parrenin, Masson-Delmotte, Kohler và cộng sự, 2013), người đã phân tích chi tiết những thay đổi đồng thời trong nội dung của CO2 và nhiệt độ ở Nam Cực trong giai đoạn cuối của băng hà cuối cùng – khoảng 20-10 nghìn năm trước. Trong tác phẩm này, cũng như trong bài viết đi kèm của E. Brooke (Brook, 2013), những khó khăn chính mà chúng ta phải đối mặt khi so sánh nhiệt độ và hàm lượng CO được xem xét.2.

Khó khăn đầu tiên liên quan đến sự hình thành của bong bóng khí trong băng. Tuyết nằm trên bề mặt của băng (chính xác hơn, cây thông) dần dần với chiều sâu ngày càng trở nên dày đặc hơn, biến thành băng rắn. Không khí từ bề mặt đi khá tự do qua lớp vỏ, và khi nó cuối cùng tạo thành một bong bóng bịt kín trong băng, theo tuổi nó hóa ra nhỏ hơn đáng kể so với lớp băng xung quanh. Ở những nơi có ít mưa, sự khác biệt về tuổi băng và không khí chứa trong nó có thể đạt tới vài nghìn năm, và sự khác biệt này chỉ có thể được ước tính với một sai lầm lớn.

Khó khăn thứ hai liên quan đến các đặc tính của chu kỳ carbon toàn cầu.Nội dung của nó trong không khí, chủ yếu ở dạng CO2, có tác động đáng kể đến khí hậu, nhưng khí hậu không bị ảnh hưởng bởi CO2. Ví dụ, sự gia nhiệt của nước bề mặt đại dương dẫn đến sự phát thải CO mạnh mẽ2 với bầu khí quyển, tạo thêm một sự đóng góp cho sự nóng lên toàn cầu. Sự pha trộn theo chiều dọc của các vùng biển đại dương phần lớn xác định lượng CO2có thể để lại một bề mặt trong một thời gian dài ở vùng nước sâu. Như vậy, khí hậu và CO2 liên tục gây ảnh hưởng lẫn nhau. Tìm hiểu nguyên nhân là gì và hậu quả không phải lúc nào cũng dễ dàng. Ngoài ra, nếu nội dung của CO2 thực sự phản ánh lượng khí toàn cầu trong khí quyển, điều này không thể nói về nhiệt độ – trong mỗi trường hợp nó phụ thuộc vào nhiệt độ địa phương ở Nam Cực và xu hướng khí hậu quy mô lớn.

Đúng là quyết định câu hỏi về những gì sau – nhiệt độ của nội dung CO2 trong khí quyển hoặc CO2 đối với nhiệt độ, người ta chỉ có thể biết sự khác biệt về tuổi bong bóng khí bịt kín trong băng và bong bóng băng xung quanh chúng. Các tác giả của tác phẩm đang được thảo luận (Parrenin và cộng sự, 2013) để xác định tuổi băng hình thành xung quanh bong bóng,sử dụng tỷ lệ đồng vị nitơ: nặng hơn 15N để bật lửa 14N. Khi lực nén (lão hóa) của firna tỷ lệ này tăng lên. Phương pháp này không phải là rất hoàn hảo – lỗi trung bình là khoảng 200 năm, nhưng đây vẫn là một bước tiến quan trọng. Bằng cách đưa ra một hiệu chỉnh tuổi thích hợp, các tác giả đã chỉ ra rằng nhiệt độ và CO2 trong suốt thời kỳ nóng lên cuối cùng (20-10 nghìn năm trước) họ đã thay đổi đồng thời – gần như không thể phán xét cái gì theo sau cái gì.

Các khóa học của các chỉ số khác nhau về khí hậu của Nam cực trong giai đoạn cuối của sự đóng băng cuối cùng (20-10 nghìn năm trước) với việc giới thiệu sửa đổi sự khác biệt trong độ tuổi của băng và bong bóng khí. Hai đồ họa hàng đầu – hàm lượng tương đối của deuterium (chỉ số nhiệt độ). EDC – vật liệu trên lõi băng từ mái vòm “C” (hoạt động trong khuôn khổ của dự án EPICA). ATS – vật liệu trên một số lõi từ những nơi khác nhau của Nam Cực sau khi đồng bộ hóa với dữ liệu về EDC. Đường màu lục cho thấy những thay đổi tương ứng trong nội dung CO2đỏ – mêtan (lưu ý các tỷ lệ khác – tỷ lệ phần trăm, ppb). Biểu đồ màu xám bên dưới – thay đổi đồng vị oxy nặng 18Oh ở Greenland. Từ bài báo được thảo luận, Parrenin et al.

Kết quả của nghiên cứu này đã được xác nhận độc lập trong các ấn phẩm của các tác giả khác (Pedro và cộng sự, 2012), người làm việc tại các khu vực ven biển của Nam Cực, nơi chênh lệch tuổi giữa bong bóng khí và băng xung quanh nhỏ hơn nhiều. Họ kết luận rằng, trung bình, trong giai đoạn ấm lên cuối cùng, nội dung CO2 trong bầu không khí, nó hơi thay đổi nhiệt độ, nhưng họ không loại trừ một thực tế là đôi khi tình hình có thể ngược lại.

Nguồn:
1) F. Parrenin, V. Masson-Delmotte, P. Köhler, et al. Thay đổi đồng bộ của CO khí quyển2 và nhiệt độ Nam Cực trong quá trình nóng lên deglacial cuối cùng // Khoa học. 2013. V. 339. P. 1060-1063.
2) Edward J. Brook. Dẫn và chậm chạp ở băng Khoa học. 2013. V. 339. P. 1042-1043.
3) J. B. Pedro, S.O. Rasmussen, T. D. van Ommen. Khớp nối nhanh chóng của nhiệt độ Nam Cực và CO2 trong deglaciation // Khí hậu của các cuộc thảo luận trong quá khứ. 2012. V. 8. P. 621-636.

Alexey Gilyarov


Like this post? Please share to your friends:
Trả lời

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: