Source: http://www.gisp2.sr.unh.edu/MoreInfo/Ice_Cores_Past.html
Glas nwayo Sa Di sot pase a
Source: http://www.gisp2.sr.unh.edu/MoreInfo/Ice_Cores_Past.htmlcredit the University of New Hampshire.
Chanjman Klima ak GISP2 Pandan deseni ki sot pase kèk, chèchè yo te etabli egzistans lan nan yon sistèm klima sou Latè ki karakterize pa entegrasyon konplèks ak fidbak. Solèy la ak tout pati ki sou latè yo - oseyan yo, atmosfè a, mas yo tè, mas yo nèj ak glas yo, lavi tout moun, ak latè a enteryè - se pati nan sistèm sa a. Chanjman nan nenpòt pati nan youn nan sistèm la afekte tout lòt moun yo, epi finalman lakòz chanjman nan klima. Chanjman nan klima se aktyèlman yon pwosesis kontinyèl, men nan tan lontan an chanjman yo te ale nan ralanti la ak gradyèl fè jèn lan etonan ak dramatik. Sa a anpil nou te aprann sou sistèm nan klima, men pi lwen pase sa nou gen mwens konesans. Kouman pati pyès sa yo nan sistèm lan kominike? Kouman yo pral chanjman espesifik nan yon pati afekte lòt moun yo, epi, finalman, klima a? Ki sa modèl nan pwosesis rive yo pwodwi chanjman sa yo nou te obsève tankou sik la nan pwogrè glasyè ak rtrèt? Ki chanjman klima pral rive kòm yon rezilta nan aktivite nou an?
Pwodiksyon limanite a CO2, protoksid oksid, asid silfirik ak nitrique, nan CFC ak lòt "lakòz efè tèmik" gaz, osi byen ke enpak dirèk nou an sou ekosistèm gwo, fè konprann sistèm nan klima yon enperatif. Soti nan sa nou konnen, koulye a, aktivite nou te kapab ogmante tanperati an mwayèn yon kèk degre santigrad sou li plizyè deseni kèk pwochèn nan adisyon a chanje modèl tan. Si se konsa, potansyèl la egziste pou dezòd grav, oswa katastwofik, moun vivan yo EarthХs ak sistèm klima.
Am glas, silend nan glas komanse fouye soti nan glasye ak dra glas polè, te jwe yon wòl enpòtan nan revele sa nou konnen twò lwen sou istwa a klima. Jodi a, Etazini Syantis yo anbakman sou yon pwojè karotaj glas nouvo nan Greenland ak nan yon pakèt domèn eta de analyses yo atizay nan espwa yo nan rezoud kesyon sou fason fonksyon yo sistèm klima. Perçage pou pwojè a Fèy glas Greenland De * (GISP2) te kòmanse nan lane 1989. Lè yo rive anba a nan fèy la glas, 3000+ mèt epè, an 1992 yo te gen pou refè pi long, ki pi detaye, ki kontinye dosye a nan klima ki disponib nan Emisfè Nò a etann tounen 200,000 ane oswa plis nan de glasyè / entèrglasyèr (frèt / cho) sik.
Pandan dosye tan nwayo glas egziste soti nan Antatik, mwens dosye konparab egziste soti nan Emisfè Nò a. Theories1 la dernye sou tranzisyon ki genyen ant peryòd glasyè (frèt) ak entèrglasyèr (cho) ankouraje chanje modèl sikilasyon nan North Oseyan Atlantik la. Oseyan modèl la modèn sikilasyon gen ladan byen li te ye Gulf Stream la. Sa a koule nan dlo pote kantite lajan siyifikatif nan chalè, nan fòm la nan dlo cho, ki soti nan twopik yo di Nò Atlantik la. Lè li rive nan Atlantik Nò a ak refwadi, pa bay chalè li Off nan atmosfè a, li vin dans ase koule nan fon an. Dlo sa a ap koule tou dousman nan fon lanmè a nan Atlantik la oseyan yo ak Endyen yo, epi Pasifik finalman tounen, apeprè 1000 ane pita, nan Nò Atlantik la. Li se surmised ke pandan peryòd glasyè sa a te sikilasyon fèmen, chanje tanperati nan rejyon polè yo. Paske CO2 se soluble nan dlo lanmè, sispansyon sa a sikilasyon tou gen enplikasyon enpòtan pou CO2 nan atmosfè a. Depi Atlantik Nò a se kote sa a sikilasyon kondwi - refwadi a, dlo l ap desann kouche sikilasyon an nan mouvman - li te vin yon rejyon ki enpòtan ak enterè vle di ke GISP2 ap bay yon dosye inik pou evalye sa yo teyori.
Kòm yon egzanp nan chanjman ki dwe mennen ankèt, GISP mwen nwayo a (yon predesesè GISP2) te fè nou konnen prèv ki montre anpil ogmante rapid nan tanperati sou lòd nan plizyè degre santigrad nan decades2 plizyè. Pandan ke kote adrès la nan nwayo a mwen GISP entèdi lumières plis nan evenman sa a, si tankou chanjman rapid yo ka fè envestigasyon pandan GISP2, mekanism yo pa ki tankou yon chanjman ka rive ka konprann. Anplis de sa, ka konprann nou nan relasyon ki genyen ant chanjman nan gaz "yo ki lakòz efè tèmik" (tankou CO2 ak metàn (CH4)) ak tanperati pral mennen envestigasyon pa ekzamine distribisyon an ak mayitid nan chanjman yo pandan diferan peryòd klimatik.
Kouman nwayo glas Ekri yon istwa de Klima
Kouman nou ka kominike yon istwa nan klima rekonstwi soti nan yon nwayo glas? Lè lanèj tonbe li pote avèk li konpoze yo ki nan lè a nan moman an, konpoze sòti nan azotat silfat, ak iyon lòt, nan pousyè, radyoaktif retonbe, ak metal tras. Lè lanèj tonbe nan yon plas kote tanperati ki pi wo a lè w konjele se bagay ki ra (gen sèlman yon allusion nan nenpòt ki fonn la nan sit la GISP2 nan dosye-a ane 750 refè ak dat yo), tankou nan rejyon polè oswa nan altitid wo, nèj la soti nan yon ane tonbe sou tèt ane anvan an san fonn.
Kòm se chak Lanèj ki Tonbe an yearХs antere l 'pa Lanèj ki Tonbe an ane siksesif', 'elektè ki genyen nan nèj la yo antere l' ansanm ak li. Pa perçage desann soti nan sifas la nan yon fèy papye glas ak analize nèj soti nan pi gwo ak pi fon lanmè, yo kapab yon istwa nan konpoze sa yo nan lè a ka jwenn. Pli lwen, nèj ki se pi fon pase 80 mèt la nan sit la GISP2 vin nan glas soti nan pwa nan nèj la anlè li, e bloke nan glas la se bul ti nan lè. Kidonk, nan adisyon a konpoze pyèj soti nan syèl la, yon pyèj fèy glas yon ti modèl ki nan syèl la li menm. Sa a lè bloke tou analysé ak bay enfòmasyon sou konpozisyon an nan atmosfè a nan moman sa a glas la te fòme.
Tankou am glas, am fon lanmè te tou bay enfòmasyon sou klima, men nan men akimile sediman nan fon lanmè. Kontrèman a am glas, ki bay enfòmasyon dirèk klima, am sediman bay endirèk enfòmasyon. Yon egzanp sa a prèv endirèk se metòd la pou detèmine tanperati. Lè am sediman ki analysé chèchè skrupulezman sòt deyò kokiy plankton ki tòde nan diferan direksyon depann sou tanperati a nan dlo a yo grandi pous Pa konte kantite kokiy ki tòde chak fason tanperati a nan sifas dlo a nan moman sa a yo ke yo grandi kapab yo dwe detèmine. Konprann konpòtman sa yo plankton nan mond lan modèn ki nesesè yo pwodui yon dosye istorik nan tanperati pou oseyan an.
Sediman tou akimile trè dousman parapò ak nèj sou yon fèy papye glas. Sa rezilta nan pi lontan ankò nan dosye am sediman, men yon anpil kapasite redwi a rezoud kout chanjman tèm. Pandan peryòd dè santèn a dè milye de zan ta ka rezoud nan yon nwayo sediman, chak ane e menm pandan sezon rezolisyon ki posib avèk am glas. Nan lòt men an, am sediman ka bay dosye ki se osi lontan ke plizyè milyon lane konpare ak ane yo plizyè santèn de milye de am glas. Paske nan sa yo diferans, am sediman ak am glas bay flater enfòmasyon klima; glas am bay wo rezolisyon an, dirèk enfòmasyon ak sediman am pi ba rezolisyon an, dosye mwens dirèk, men nan men pi lontan ankò peryòd tan.
GISP2 sitiye nan pwen ki pi wo a sou yon fèy papye an glas Greenland (W 38Ў 28 ',', 35'N 72Ў 3208 mèt pi wo pase nivo lanmè) sou "divize an glas" nan santral Greeland. Glas sou bò lwès la nan apeprè nò sid la divize pase nan koule yo "somè" sou bò solèy kouche a ak glas sou bò solèy leve a koule bò solèy leve. Men glas la deplase prèske vètikal desann nan anba a ak kouch anyèl yo jwenn gradyèlman mens ak mens tankou yo jwenn pi fon. Sa a se kote a pi pou perçage. Li pral bay pi long nan dosye-a kontini ki disponib nan fèy nan glas epi li pral chak Lanèj ki Tonbe an yearХs dwe eklèsi pi piti a pou bay detay pi gran.
GISP2 Rechèch
Kòm deja endike, am glas bay yon dosye pi dirèk nan klima pase am sediman. Yo menm tou yo bay yon lajè échelonnement enfòmasyon yo. Youn nan pilye yo nan rechèch debaz glas se d18O (Delta-O-18) dosye a isotope (16O ak 18O yo izotòp nan oksijèn; yo se menm bagay la tou pwodui chimik, men gen pwa yon ti kras diferan). Dlo nan oseyan yo gen prensipalman oksijèn ak yon pwa atomik nan 16 (16O, oksijèn-16). Yon fraksyon ti sepandan se 18O, 12% pi lou pase oksijèn "tipik". Molekil dlo ak 18O yo se menm bagay la kòm dlo regilye nan pifò respè esepte sa paske li se pi lou, li pa evapore kòm fasilman ak kondans yon ti kras pi fasil pase dlo ak 16O. Depann sou tanperati a nan evaporasyon ak ki jan lwen dlo a te gen vwayaje anvan li tonbe kòm nèj sou somè a nan Greenland, pwopòsyon nan 18O 16O ap varye. Sa a kapab rapò, li te ye kòm d18O, ka mezire anpil presizyon lè l sèvi avèk yon mass spectrometer espektwomèt mas. Sou echèl tan ki kout chanjman ki fèt nan tanperati a soti nan ete a nan sezon fredi pwodui yon ochilasyon trè klè nan rapò a 18O/16O. Sa a ochilasyon itilize detèmine laj la nan nwayo a nan fon lanmè diferan, tou senpleman pa konte vibration yo. Sou ankò peryòd tan, sa a rapò ki endike tanperati an mwayèn nan rejyon ki genyen ant sit la evaporasyon ak sit la karotaj. GISP2 envestigatè yo tou pou analize rapò a 1H/2H (Idwojèn deteryom) ki pral pèmèt yo fè menm sibtilite detay sou tanperati sous ak istwa kondansasyon ka jwenn. Doktè Grootes Pieter nan Inivèsite Washington ak Dr Jim Blan nan Inivèsite Colorado, Boulder ap travay sou sa yo mezi izotòp pou GISP2.
Iyon ki pi gwo yo te jwenn nan nèj tou gen siyal chak ane. Gen kèk iyon tankou sodyòm (Na+) ak klori (Cl-) yo prensipalman sòti nan lanmè a. Lòt moun tankou silfat (SO4 =) soti nan byolojik moun,, ak aktivite vòlkanik osi byen ke nan lanmè a. Boule nan konbistib fosil nan Emisfè Nò a pwodui silfat ak azotat (NO3-) epi yo ka wè kòm nivo segondè nan konpoze sa yo nan dosye-a ion nan deja komanse fouye, fon Greenland glas cores3. Dosye-a ion soti nan yon nwayo glas revele enfòmasyon enpòtan sou sous ki nan syèl la nan sit la egzèsis (ki se kritik pou entèprete mezi lòt), volkan (ki pwodui silfat ak klori), ak chanjman nan aktivite sa yo ki pwodui iyon yo tankou konbistib fosil kap boule konbistib. Doktè Paul Mayewski (Chèf Syantis pou GISP2), Dr William. Berry Lyons, ak Dr Mari Jo Spencer University of New Hampshire ak Eric Saltzman nan University of Miami pwodui dosye a ion pou GISP2.
Yon lòt pwopriyete nan nwayo a y ap etidye pa Dr Palais Julie University of New Hampshire ak Doktè Michael Ram nan University of New York nan Buffalo. Kantite lajan an nan pousyè tè pote yo ale Greenland varye ak kantite lajan an nan peyi kote pousyè ka pran moute nan van an, fòs nan van an, epi tou, ak aktivite vòlkanik ak dife. Tankou izotòp yo ak iyon, gen yon siyal anyèl nan pousyè tè nan nwayo a. Yon somè pousyè souvan jwenn nan seksyon nan sezon prentan nan yon kouch anyèl la. Tankou izotòp sa yo ka konte detèmine laj la nan nwayo a. Volkan yo ka pwodwi gwo kantite patikil ak kite yon dosye nan glas la. Analysis mikrografi elèktron nan patikil yo ki sòti nan yon somè pousyè nan yon nwayo glas patikilyèman gwo ka revele ke li se sòti nan yon vòlkan li te ye ak pèmèt yo fè yon dat konpayi ap mete sou seksyon ki nan nwayo. Pou fwa pre-istorik, dosye a pousyè se yon zouti kle pou restituer yon istwa de aktivite vòlkanik. Plis nan fen yon davans glasyè gen souvan yon peryòd de dustiness kòm glasye yo fè bak epi kite gwo zòn peyi unvegetated. Sa yo peryòd ka detekte avèk wo nivo nan pousyè tè nan nwayo a.
Yon mezi debaz enpòtan an se konduktiviti elektrik. Sa a fè rechèch pa Dr Taylor Ken nan Enstiti rechèch la dezè nan Reno, Nevada. Mezi konduktiviti elektrik (em) nan nwayo a se yon metòd trè rapid ki endike kouman asid nwayo a se san detay nan pwodui chimik nan analyses yo ion. Valè la pou mezi a se ke li ka fè pou longè a tout antye nan nwayo a nan rezolisyon segondè, epi bay yon foto imedyat nan nwayo a epi ki pèmèt deteksyon rapid nan zòn enteresan, tankou yon eripsyon vòlkanik. Paske li se yon rezolisyon segondè, kontinyèl mezi li kapab itilize, ansanm ak mezi lòt yo, pou analiz frekans tan yo nan lòd yo idantifye sik nan siyal la klima.
Relasyon ki genyen ant CO2, lòt gaz "lakòz efè tèmik" ak rechofman atmosfè a se nan gwo enpòtans ak anpil deba. Dosye-a nwayo glas nan Vostok, Antatik a montre yon korelasyon toupre pafè ant CO2 ak temperature4. Plizyè gwoup yo ap analize bul yo gaz nan sant la. Doktè Martin Wahlen nan New Depatman la Sante nan Eta New York yo pral mezire konsantrasyon CO2 nan adisyon a metàn (CH4), protoksid oksid (N2O), ak lòt gaz. Doktè Alex Wilson nan Inivèsite Arizona se pou detèmine si konsantrasyon CO2 ak kabòn-14 (14C) date CO2 ki nan glas la ede detèmine laj la nan nwayo a. Enfòmasyon sa a pral montre, pou egzanp, pa sèlman kantite CO2 te nan lè a nan nenpòt ki lè yo bay, men, ki baze sou isotope siyati li, ki sa ki sous li te ye. Doktè Michael Bender nan Inivèsite Rhode Island, nan adisyon a envestigatè yo gaz ak lòt, ki pral fè analyses espesyal nan konpozisyon an isotope nan bul yo. Etid sa yo pral revele plis detay sou kouman amann gaz ta ka chanje nan glas la ak tan.
Syans nan kontni an metal tras nan nwayo a pral ede rezoud deba a sou grèv meteor gwo sou latè lè li detekte Iridyòm, yon pwodwi ki grèv meteor. Dr Ed Boyle nan MIT, ki gen travay sou am sediman ki te enpòtan nan ki lye ak chanjman klima ak oseyan circulation5, yo pral analize pou Iridyòm, yon eleman yo te jwenn nan anpil nan materyèl ekstraterès, osi byen ke yon Suite laj nan lòt eleman.
Karakteristik fizik nan nwayo a revele kouch anyèl sòti nan diferans nan tanperati ki ant ete ak ivè kòm byen ke detekte nenpòt deformation nan glasye a ki kapab afekte dosye-a. Doktè Richard Alley nan Inivèsite Eta Pensilvani ak Dr Tony Gow ak Dr Debora Meese nan rechèch la Fwad rejyon yo ak Laboratwa Jeni nan Hanover, New Hampshire pwodui dosye fizik la nan GISP2.
Pespektiv an pou lavni an
Apre kat ete nan perçage ak ekivalan a deseni yo analyses tout écrase nan senk ane nan travay entans, ki sa ki pral GISP2 pwodwi? Yo pral fè yon View nouvo nan istwa Latè gen evolye - View ki pi detaye sou 200,000 dènye ane yo janm wè. Sa a View ap literalman se yon "machin tan" ki pral tape yon rezèvwa nan enfòmasyon apèn rekonèt kòm yon resous de deseni de sa. Teyori sou chanjman klimatik pral yo te teste e petèt menm plis enpòtan, opinyon nouvo nan istwa a nan klima pral pwodwi ki petèt pa menm posib devine sou jodi an. Nou pa ka gade nan tan kap vini la ankò, men nou ka gade nan tan lontan an. Nan tan pase a nou jwenn pèspektiv, yon imaj diferan ki nou yo, sa nou kapab fè ak anviwònman an nan kote nou yo se yon pati. Pa 1992 kòm dènye a nan 3000 mèt yo nan nwayo vini nan sifas la, y ap fè yon gwoup syantis, teknisyen, enjenyè, ak elèv yo te echantiyon atmosfè a jan li te ye pandan aparisyon nan Revolisyon Endistriyèl la, nan peryòd sa yo pi bonè nan sivilizasyon modèn, ak nan dènye laj la glas pi gwo, atravè nan dènye peryòd la tyèd epi nan anvan laj nan glas pi gwo. Unknown sik natirèl yo ka vin klè, entèraksyon nouvo ant atmosfè a ak klima ka revele tèt yo. Sa a soti nan View nan sot pase a, yo pral grandè a pou patisipasyon moun yo mete nan pèspektiv nèt ak View nou nan sistèm an Latè pral sonde ankò pi lwen.
Perçage Teknoloji
Retwouve yon nwayo mèt 3000 se pa yon travay ki senp. Glas yo dwe Retrieved soti nan fon lanmè gran anpil ak gwo presyon. Dwe enfòmasyon sou ang egzèsis la, pwofondè, pouvwa konsomasyon, tout bagay sa yo retransmèt sou sifas la pandan perçage, ak vis fèb nan barik fè egzèsis la ka fè dega nan nwayo a glas Polè Biwo a karotaj (Pico) nan Inivèsite Alaska, Fairbanks bay eta a -of-atizay la perçage teknoloji pou rekipere sa a nwayo fon yo ak li te pase plizyè ane devlope yon egzèsis ki kapab ap travay nan sa yo fon lanmè. Egzèsis pou 20 mèt long konsiste de yon tèt egzèsis espesyalize, yon barik nwayo, chip ranmasaj, motè, pakè enstriman, ak anti-koupl kouto tout sispann ki sòti nan yon kab 4000 mèt. Ap fè egzèsis la desann anba a nan twou an fè ki kote yon seksyon nan nwayo ant 2 ak 6 mèt nan longè ap koupe, kase nan baz la ak winched tounen nan sifas la. Sa a nwayo Lè sa a, yo voye ba yon "tranche syans", yon gwo chanm koupe soti nan nèj la pou trete ak analize nwayo a, pandan y ap fè egzèsis la desann twou a pou plis glas.
Paske konsantrasyon yo nan konpoze sa yo ke yo te mezire nan glas la yo trè ba li ta fasil kontamine echantiyon yo glas. Touche a nan yon men fè ta iremedyableman kontamine yon echantiyon glas final la. Yon fwa seksyon sa debaz yo nan kannal la syans yo ap pase atravè yon "liy pwosesis nwayo"; yon seri estasyon kote nwayo a trete, echantiyon ak chaje pou chajman tounen nan laboratwa nan Etazini yo. Se deyò a nan nwayo a koupe premye pou itilize nan analyses isotope ki pa fasil kontamine Lè sa a, cleaner a, andedan moso nan nwayo a yo rense yon ti tan an ultra-pi dlo anba kondisyon pwòp ak pake pou chajman. Syantis yo dwe mete espesyal "kostim pwòp" sou rad cho yo asire yo ke yo pa kontamine tèt yo echantiyon yo.
* Yo glas Pwojè a Fèy Greenland De (GISP2) yo te pote soti pa syantis nan: US Army Fwad Rejyon rechèch la ak laboratwa Jeni nan Hanover, NH, Carnegie Mellon Inivèsite dezè Research Institute la nan Reno, Nevada, Enstiti nan Massachusetts la, Teknoloji, nan Ohio State University, Inivèsite Eta Pensilvani an, Eta New York nan Depatman Sante, Inivèsite Leta a nan New York nan Albany, Inivèsite Leta a nan New York nan Buffalo, Lamont-Doherty Jeyolojik Obsèvatwa nan Columbia University, University of Arizona, Inivèsite nan Kolorado, University of Miami, University of New Hampshire, Inivèsite nan Rhode Island, University of Washington, Etazini Jeyolojik Sondaj la nan Tacoma, Washington, ak nan inivèsite Wisconsin.
GISP2 ap finanse pa Etazini Divizyon an Nasyonal Fondasyon Syans nan Pwogram Polè kòm yon pati nan Aktik Inisyativ nan Syans Sistèm (ARCSS). University of New Hampshire kowòdone GISP2 aktivite syantifik. Ap lojistik ak perçage sipò founi pa ofis la karotaj glas Polè (Pico) nan University of Alaska nan Fairbanks. Yo pèmisyon travay nan Greenland gad dèyè founi pa Komisyon an pou rechèch syantifik nan Greenland yo ak gouvènman yo de Danmak ak nan Greenland epi yo gratitude rekonèt. TAG lan 109th Air gad nasyonal, revni Schenectady, NY, ak US Air Force Kòmandman Militè an pon ayeryen nan Sèvi McGuire è fòs nan New Jersey bay transpò lè. Sipò nan Sondrestrom Sèvi Air nan Greenland se bay pa Kòmandman nan Etazini Espas Air Force.
Broecker, w ak GH Denton. (1990). "Ki sa kondui sik yo glasyè?" Sci. Am. 262 (1): 48 - 56.
Dansgaard, W., JWC Blan ak sj Johnsen. (1989). "Revokasyon a brid sou kou nan evènman an klima ki pi jèn Dryas." Lanati. 339: 532-533.
Mayewski, PA, b Lyons, MJ Spencer, M. Twickler, W. Dansgaard, B. Koci, CI Davidson ak re Honrath. (1986). "Sulfat ak azotat konsantrasyon ki sòti nan yon nwayo glas sid Greeland." Syans. 232: 975-977.
Lorius, C., J. Jouzel, C. Ritz, L. Merlivat, NI Barkov, i Korotkevich ak VM Kotlyakov. (1985). "Yon 150,000 ane klimatik dosye fòm Antatik glas." Lanati. 316: 591-596.
Boyle, EA (1986). "Pè kabòn izotòp ak done Kadmyòm pou foraminifèr bentos: Enplikasyon pou chanjman nan diyoksid kabòn oseyanik atmosferik". Glob. Biogeochem. Sik. 3 (3): 21 - 239.
Published (Last edited): 04-02-2012
, source: http://www.gisp2.sr.unh.edu/MoreInfo/Ice_Cores_Past.html