Երկրի կլիման բնականաբար փոխվում է, բայց այժմ ամեն ինչ այլ է

Բովանդակություն:

Երկրի կլիման բնականաբար փոխվում է, բայց այժմ ամեն ինչ այլ է
Երկրի կլիման բնականաբար փոխվում է, բայց այժմ ամեն ինչ այլ է
Anonim

Երկար ժամանակ Երկրի կլիման տատանվել է տասը տարբեր պատճառներով, այդ թվում ՝ ուղեծրի տատանումների, տեկտոնական տեղաշարժերի, էվոլյուցիոն փոփոխությունների և այլ գործոնների պատճառով: Նրանք մոլորակը սուզեցին կամ սառցե դարաշրջաններում, կամ արեւադարձային շոգի մեջ: Ինչպե՞ս են դրանք վերաբերվում ժամանակակից մարդածին կլիմայի փոփոխությանը:

և Երկիրը կարողացել է իր պատմության մեջ լինել ձնագնդի և ջերմոց: Եվ եթե կլիման փոխվել է մինչ մարդու հայտնվելը, ապա որտեղի՞ց գիտենք, որ մենք ենք մեղավոր այն կտրուկ տաքացման համար, որը մենք նկատում ենք այսօր:

Մասամբ այն պատճառով, որ մենք կարող ենք հստակ պատճառահետեւանքային կապ հաստատել մարդածին ածխաթթու գազի արտանետումների և 1,28 աստիճան Celsius ջերմաստիճանի բարձրացման միջև (որը, ի դեպ, շարունակվում է) մինչինդուստրիալ դարաշրջանում: Ածխածնի երկօքսիդի մոլեկուլները ներծծում են ինֆրակարմիր ճառագայթումը, ուստի մթնոլորտում դրանց քանակի ավելացման դեպքում նրանք ավելի շատ ջերմություն են պահում, որը գոլորշիանում է մոլորակի մակերեսից:

Միևնույն ժամանակ, պալեոկլիմատոլոգները մեծ հաջողություններ են գրանցել `հասկանալու այն գործընթացները, որոնք նախկինում հանգեցրել են կլիմայի փոփոխության: Ահա կլիմայի բնական փոփոխության տասը դեպք `ներկայիս իրավիճակի համեմատ:

Արեգակնային ցիկլեր

Մասշտաբ: սառեցում 0, 1-0, 3 աստիճան Celsius- ով

Timամկետ. 30 -ից 160 տարի տևող արևային գործունեության պարբերական անկումներ, որոնք բաժանված են մի քանի դարով

11 տարին մեկ արևային մագնիսական դաշտը փոխվում է, և դրա հետ մեկտեղ գալիս են պայծառացման և լուսամփոփության 11-ամյա ցիկլեր: Բայց այդ տատանումները փոքր են և Երկրի կլիմայի վրա ազդում են միայն աննշանորեն:

Շատ ավելի կարևոր են «մեծ արևային նվազագույնները», արևային գործունեության նվազման տասնամյա ժամանակահատվածները, որոնք տեղի են ունեցել 25 անգամ վերջին 11,000 տարվա ընթացքում: Վերջին օրինակը ՝ Մաունդերի նվազագույնը, տեղի է ունեցել 1645-1715 թվականների միջև և պատճառ է դարձել, որ արևային էներգիան 0,04% -0,08% -ով իջնի ներկայիս միջինից: Երկար ժամանակ գիտնականները կարծում էին, որ Մաունդերի նվազագույնը կարող է առաջացնել «Փոքրիկ սառցե դարաշրջան» ՝ սառը ցնցում, որը տևել է 15 -ից 19 -րդ դար: Բայց ի վերջո պարզվեց, որ այն չափազանց կարճ էր և տեղի է ունեցել սխալ ժամանակ: Ըստ երևույթին, սառնամանիքի պատճառը հրաբխային գործունեությունն էր:

Վերջին կես դարում Արեգակը փոքր -ինչ մարում էր, իսկ Երկիրը տաքանում է, և անհնար է գլոբալ տաքացումը կապել երկնային մարմնի հետ:

Հրաբխային ծծումբ

Մասշտաբ: սառեցում 0, 6 - 2 աստիճան Celsius- ով

Timամկետ. 1 -ից 20 տարեկան

539 կամ 540 թ. ԱԱ Էլ Սալվադորում տեղի ունեցավ Իլոպանգո հրաբխի այնպիսի հզոր ժայթքում, որ դրա սյունը հասավ ստրատոսֆերա: Հետագայում ցուրտ ամառները, երաշտը, սովը և ժանտախտը ավերեցին ամբողջ աշխարհը:

Իլոպանգոյի մասշտաբի ժայթքումները ծծմբական թթվի անդրադարձնող կաթիլներ են նետում ստրատոսֆերա, որոնք լուսաբանում են արևի լույսը և զովացնում կլիման: Արդյունքում ծովի սառույցը կուտակվում է, արևի ավելի շատ լույս է արտացոլվում դեպի տիեզերք, և գլոբալ սառեցումն ուժեղանում և երկարաձգվում է:

Իլոպանգոյի ժայթքումից հետո գլոբալ ջերմաստիճանը 20 տարվա ընթացքում նվազեց 2 աստիճանով: Արդեն մեր դարաշրջանում, Ֆիլիպիններում Պինատուբո լեռան ժայթքումը 1991 թվականին 15 ամսվա ընթացքում սառեցրեց գլոբալ կլիման 0,6 աստիճանով:

Ստրատոսֆերայում հրաբխային ծծումբը կարող է կործանարար լինել, սակայն Երկրի պատմության մասշտաբով դրա ազդեցությունը փոքր է և նաև անցողիկ:

Կլիմայի կարճաժամկետ տատանումներ

Մասշտաբ: մինչեւ 0, 15 աստիճան elsելսիուս

Timամկետ. 2 -ից 7 տարի

Բացի եղանակային սեզոնային պայմաններից, կան նաև այլ կարճաժամկետ ցիկլեր, որոնք նույնպես ազդում են տեղումների և ջերմաստիճանի վրա:Դրանցից ամենանշանակալին ՝ Էլ Նինոն կամ Հարավային տատանումը, շրջանառության պարբերական փոփոխությունն է խաղաղօվկիանոսյան արևադարձային օվկիանոսում երկու -յոթ տարվա ընթացքում, որը ազդում է Հյուսիսային Ամերիկայում տեղումների վրա: Հյուսիսատլանտյան տատանումն ու Հնդկական օվկիանոսի երկբևեռը ունեն ուժեղ տարածաշրջանային ազդեցություն: Երկուսն էլ փոխազդում են Էլ Նինոյի հետ:

Այս ցիկլերի փոխկապվածությունը վաղուց խոչընդոտում է ապացուցելու ունակությանը, որ մարդածին փոփոխությունը վիճակագրորեն նշանակալի է, և ոչ թե բնական փոփոխականության հերթական թռիչքը: Բայց այդ ժամանակից ի վեր, կլիմայի անտրոպոգեն փոփոխությունը շատ ավելի բարձր է, քան բնական եղանակային փոփոխականությունը և սեզոնային ջերմաստիճանը: 2017 թվականի ԱՄՆ -ի կլիմայի ազգային գնահատման արդյունքում եզրակացվեց, որ «դիտողական տվյալներից չկա որևէ վերջնական ապացույց, որը կարող է բացատրել կլիմայի դիտարկվող փոփոխությունը բնական ցիկլերով»:

Ուղեծրի թրթռումներ

Մասշտաբ: մոտ 100 աստիճան Celsius վերջին 100,000 տարվա ցիկլում. տատանվում է ըստ երկրաբանական ժամանակի

Timամկետ. կանոնավոր, համընկնող ցիկլեր ՝ 23,000, 41,000, 100,000, 405,000 և 2,400,000 տարի

Երկրի ուղեծրը տատանվում է, երբ Արեգակը, Լուսինը և այլ մոլորակներ փոխում են իրենց հարաբերական դիրքերը: Այս ցիկլային տատանումների, այսպես կոչված, Միլանկովիչի ցիկլերի պատճառով, արևի լույսի միջին լայնությունների վրա տատանվում է 25%-ով, իսկ կլիմայի փոփոխությունը: Այս ցիկլերը գործել են ամբողջ պատմության ընթացքում ՝ ստեղծելով նստվածքի փոփոխական շերտեր, որոնք կարելի է տեսնել ժայռերի և պեղումների ժամանակ:

Պլեյստոցենի դարաշրջանում, որն ավարտվեց մոտ 11,700 տարի առաջ, Միլանկովիչի ցիկլերը մոլորակը ուղարկեցին սառցե դարաշրջաններից մեկը: Երբ Երկրի ուղեծրի տեղաշարժը հյուսիսային ամառները միջինից ավելի տաքացրեց, Հյուսիսային Ամերիկայում, Եվրոպայում և Ասիայում զանգվածային սառցաբեկորները հալվեցին. երբ ուղեծիրը նորից փոխվեց, և ամառները դարձան ավելի ցուրտ, այդ վահաններն աճեցին: Քանի որ տաք օվկիանոսը ավելի քիչ ածխաթթու գազ է լուծարում, մթնոլորտային պարունակությունը մեծանում և համընկնում է ուղեծրային տատանումների հետ ՝ ուժեղացնելով դրանց ազդեցությունը:

Այսօր Երկիրը մոտենում է արևի հյուսիսային արևի ևս մեկ նվազագույնին, ուստի առանց ածխածնի երկօքսիդի մարդածին արտանետումների, մենք մտնելու ենք նոր սառցե դարաշրջան մոտակա 1500 տարում:

Թույլ երիտասարդ արև

Մասշտաբ: ընդհանուր ջերմաստիճանի ազդեցություն չկա

Timամկետ. մշտական

Չնայած կարճաժամկետ տատանումներին, արևի պայծառությունն ընդհանուր առմամբ աճում է 0,009% -ով մեկ միլիոն տարվա ընթացքում, իսկ Արեգակնային համակարգի ծնունդից 4,5 մլրդ տարի առաջ այն աճել է 48% -ով:

Գիտնականները կարծում են, որ երիտասարդ արևի թուլությունից պետք է հետևել, որ Երկիրը սառած է մնացել իր գոյության ամբողջ առաջին կեսի ընթացքում: Միևնույն ժամանակ, պարադոքսալ կերպով, երկրաբանները հայտնաբերել են 3, 4 միլիարդ տարեկան հանքափորներ, որոնք ձևավորվել են ջրի մեջ ալիքներով: Վաղ Երկրի անսպասելի տաք կլիման, ըստ երևույթին, պայմանավորված է որոշ գործոնների համադրությամբ. Ավելի քիչ հողային էրոզիա, ավելի մաքուր երկինք, ավելի կարճ օրեր և մթնոլորտի հատուկ կազմ, նախքան Երկիրը թթվածնով հարուստ մթնոլորտ ստանալը:

Երկրի գոյության երկրորդ կեսի բարենպաստ պայմանները, չնայած արևի պայծառության բարձրացմանը, չեն հանգեցնում պարադոքսի. Երկրի եղանակային ջերմաստիճանը հակազդում է արևի լրացուցիչ ճառագայթների ազդեցությանը ՝ կայունացնելով Երկիրը:

Ածխածնի երկօքսիդ և եղանակային ջերմաստիճան

Մասշտաբ: հակազդում է այլ փոփոխությունների

Timամկետ. 100,000 տարի կամ ավելի երկար

Երկրի կլիմայի հիմնական կարգավորիչը վաղուց մթնոլորտում ածխածնի երկօքսիդի մակարդակն էր, քանի որ ածխածնի երկօքսիդը մշտական ջերմոցային գազ է, որը արգելափակում է ջերմությունը ՝ կանխելով դրա բարձրացումը մոլորակի մակերևույթից:

Հրաբուխները, մետամորֆ ժայռերը և քայքայված նստվածքներում ածխածնի օքսիդացումը բոլորը երկինք են արտանետում ածխաթթու գազ, իսկ սիլիկատային ապարների հետ քիմիական ռեակցիաները մթնոլորտից հեռացնում են ածխաթթու գազը ՝ առաջացնելով կրաքար:Այս գործընթացների միջև հավասարակշռությունը գործում է որպես տերմոստատ, քանի որ երբ կլիման տաքանում է, քիմիական ռեակցիաներն ավելի արդյունավետ են հեռացնում ածխաթթու գազը ՝ դրանով իսկ կանխելով տաքացումը: Երբ կլիման սառչում է, ռեակցիաների արդյունավետությունը, ընդհակառակը, նվազում է ՝ հեշտացնելով հովացումը: Հետևաբար, երկար ժամանակ Երկրի կլիման մնաց համեմատաբար կայուն ՝ ապահովելով բնակելի միջավայր: Մասնավորապես, ածխածնի երկօքսիդի միջին մակարդակը կայունորեն նվազում է Արեգակի պայծառության աճի արդյունքում:

Այնուամենայնիվ, հարյուր միլիոնավոր տարիներ են պահանջվում, որպեսզի եղանակային ջերմաստիճանը արձագանքի մթնոլորտում ածխաթթու գազի բարձրացմանը: Երկրի օվկիանոսներն ավելի արագ են ներծծում և հեռացնում ավելցուկային ածխածինը, բայց նույնիսկ այս գործընթացը տևում է հազարամյակներ և կարող է դադարեցվել ՝ օվկիանոսի թթվայնացման վտանգով: Ամեն տարի, հանածո վառելիքի այրումը արտանետում է մոտ 100 անգամ ավելի ածխածնի երկօքսիդ, քան հրաբուխներն են ժայթքում `օվկիանոսներն ու եղանակը խափանում են, ուստի կլիման տաքանում է, իսկ օվկիանոսները` օքսիդանում:

Տեկտոնական տեղաշարժեր

Մասշտաբ: մոտ 500 աստիճան Celsius վերջին 500 միլիոն տարվա ընթացքում

Timամկետ. միլիոնավոր տարիներ

Երկրի ընդերքի ցամաքային զանգվածների տեղաշարժը կարող է դանդաղ եղանակային ջերմաստիճանը տեղափոխել նոր դիրքի:

Վերջին 50 միլիոն տարվա ընթացքում մոլորակը սառչում է, տեկտոնական թիթեղների բախումները քիմիապես ռեակտիվ ապարներ են հրում բազալտի և հրաբխային մոխրի նման տաք խոնավ արևադարձային շրջաններում ՝ բարձրացնելով երկնքից ածխաթթու գազ ներգրավող ռեակցիաների արագությունը: Բացի այդ, վերջին 20 միլիոն տարիների ընթացքում, Հիմալայների, Անդերի, Ալպերի և այլ լեռների աճի հետ մեկտեղ, էրոզիայի արագությունը ավելի քան կրկնապատկվել է ՝ հանգեցնելով արագ եղանակի փոփոխության: Մեկ այլ գործոն, որն արագացրեց հովացման միտումը, Հարավային Ամերիկայի և Տասմանիայի անջատումն էր Անտարկտիդայից 35,7 միլիոն տարի առաջ: Անտարկտիդայի շուրջ ձևավորվել է նոր օվկիանոսային հոսանք, որն ուժեղացրել է ջրի և պլանկտոնի շրջանառությունը, որը սպառում է ածխաթթու գազը: Արդյունքում Անտարկտիդայի սառցաբեկորները զգալիորեն աճել են:

Ավելի վաղ, Jurassic and Cretaceous ժամանակաշրջանում, դինոզավրերը շրջում էին Անտարկտիդայում, քանի որ առանց այդ լեռնաշղթաների, հրաբխային ակտիվության աճը ածխաթթու գազը պահում էր 1 միլիոն մասի մակարդակի վրա (այսօրվա 415 -ի փոխարեն): Այս սառցազերծ աշխարհում միջին ջերմաստիճանը 5-9 աստիճանով բարձր էր, քան այժմ, իսկ ծովի մակարդակը `75 մետրով բարձր:

Աստերոիդի ջրվեժ (Չիկշուլուբ)

Մասշտաբ: սկզբում սառչել մոտ 20 աստիճան ցելսիուսով, այնուհետև տաքանալ 5 աստիճանով

Timամկետ. դարերի սառեցում, 100.000 տարվա տաքացում

Երկրի վրա աստերոիդների հարվածների տվյալների բազան պարունակում է 190 խառնարան: Դրանցից ոչ մեկը նկատելի ազդեցություն չուներ Երկրի կլիմայի վրա, բացառությամբ Չիկշուլուբ աստերոիդի, որը ոչնչացրեց Մեքսիկայի մի մասը և սպանեց դինոզավրերը 66 միլիոն տարի առաջ: Համակարգչային մոդելավորումները ցույց են տալիս, որ Չիկշուլուբը բավականաչափ փոշի և ծծումբ է գցել մթնոլորտի վերին հատված ՝ արևի լույսը խավարելու և Երկիրը սառեցնելու համար ավելի քան 20 աստիճան,ելսիուսով, ինչպես նաև թթվայնացնելու օվկիանոսները: Մոլորակին անհրաժեշտ եղավ դարեր, որպեսզի վերադառնա իր նախկին ջերմաստիճանին, բայց հետո այն տաքացավ ևս 5 աստիճանով ՝ մեքսիկական քայքայված կրաքարից ածխաթթու գազի ներթափանցման պատճառով:

Ինչպես է Հնդկաստանում հրաբխային գործունեությունը ազդել կլիմայի փոփոխության և զանգվածային ոչնչացման վրա, մնում է վիճելի:

Էվոլյուցիոն փոփոխություններ

Մասշտաբ: իրադարձությունից կախված, սառեցումը մոտ 5 աստիճան Celsius ուշ օրդովիկյան շրջանում (445 միլիոն տարի առաջ)

Timամկետ. միլիոնավոր տարիներ

Երբեմն կյանքի նոր տեսակների էվոլյուցիան կվերականգնի Երկրի ջերմաստիճանը: Այսպիսով, ֆոտոսինթեզային ցիանոբակտերիաները, որոնք առաջացել են մոտ 3 միլիարդ տարի առաջ, սկիզբ դրեցին տերիֆորմացիայի ՝ թթվածին արտազատելու գործընթացին: Դրանք տարածվելով, մթնոլորտում թթվածնի պարունակությունը բարձրանում էր 2,4 միլիարդ տարի առաջ, մինչդեռ մեթանի և ածխաթթու գազի մակարդակը կտրուկ նվազում էր:200 միլիոն տարվա ընթացքում Երկիրը մի քանի անգամ վերածվել է «ձնագնդի»: 717 միլիոն տարի առաջ օվկիանոսի կյանքի էվոլյուցիան, որն ավելի մեծ էր, քան մանրէները, առաջացրեց ձնագնդերի ևս մի շարք.

Երբ ամենավաղ ցամաքային բույսերը հայտնվեցին մոտ 230 միլիոն տարի անց ՝ օրդովիկյան ժամանակաշրջանում, նրանք սկսեցին ձևավորել երկրի կենսոլորտը ՝ թաղելով ածխածինը մայրցամաքներում և սննդանյութեր հանելով ցամաքից. Նրանք լվացան օվկիանոսները և խթանեցին այնտեղ կյանքը: Ըստ երևույթին, այս փոփոխությունները հանգեցրին Սառցե դարաշրջանին, որը սկսվեց մոտ 445 միլիոն տարի առաջ: Հետագայում ՝ Դևոնյան շրջանում, ծառերի էվոլյուցիան, սարերի կառուցման հետ միասին, ավելի նվազեցրեց ածխաթթու գազի մակարդակը և ջերմաստիճանը, և սկսվեց պալեոզոյան սառցե դարաշրջանը:

Խոշոր հրաբխային գավառներ

Մասշտաբ: տաքացում 3 -ից 9 աստիճան Celsius

Timամկետ. հարյուր հազարավոր տարիներ

Լավայի և ստորգետնյա մագմայի մայրցամաքային ջրհեղեղները `այսպես կոչված խոշոր հրաբխային գավառները, հանգեցրել են մեկից ավելի զանգվածային ոչնչացման: Այս սարսափելի իրադարձությունները սանձազերծեցին մարդասպանների զինանոց Երկրի վրա (ներառյալ թթվային անձրևը, թթվային մառախուղը, սնդիկի թունավորումը և օզոնի քայքայումը), ինչպես նաև հանգեցրին մոլորակի տաքացման ՝ մթնոլորտ արտանետելով հսկայական քանակությամբ մեթան և ածխաթթու գազ ՝ ավելի արագ, քան նրանք: կարող է կարգավորել ջերմաստիճանի տատանումները:

252 միլիոն տարի առաջ Պերմի աղետի ժամանակ, որը ոչնչացրեց ծովային տեսակների 81% -ը, ստորգետնյա մագման հրդեհեց Սիբիրյան ածուխը, մթնոլորտում ածխաթթու գազի պարունակությունը հասցրեց մինչև 8000 մասի միլիոն և ջերմացրեց ջերմաստիճանը 5-9 աստիճան Celsius- ով: Պալեոցեն-էոցեն ջերմային առավելագույնը, ավելի փոքր իրադարձություն 56 միլիոն տարի առաջ, Հյուսիսային Ատլանտյան օվկիանոսի նավթահանքերում մեթան ստեղծեց և այն ուղարկեց դեպի երկինք ՝ տաքացնելով մոլորակը 5 աստիճան andելսիուսով և թթվածացնելով օվկիանոսը: Հետագայում, արկտիկական ափերին արմավենիներ աճեցին, իսկ ալիգատորները բազկահարթվեցին: Հանքային ածխածնի նման արտանետումներ տեղի են ունեցել ուշ Տրիասիկ և վաղ Յուրայի երկրներում և ավարտվել են գլոբալ տաքացմամբ, օվկիանոսի մեռած գոտիներով և օվկիանոսի թթվայնացմամբ:

Եթե ձեզանից որևէ մեկը ձեզ ծանոթ է թվում, ապա այն պատճառով, որ այսօր մարդածին գործունեությունը նման հետևանքներ է ունենում:

Ինչպես ապրիլ ամսին Nature Communications ամսագրում նշում էին եռասուրա-յուրական բնաջնջման մի խումբ հետազոտողներ. 21 -րդ դար »:

Խորհուրդ ենք տալիս: