古気候学
地質学的および歴史的な過去の気候に関する研究であり、計測器が存在する以前の気候がどのように、そしてなぜ変化したのかを明らかにするために、自然の記録から再構築されます。
Definition
古気候学は、過去の気候とその原因を科学的に研究する学問であり、計測器による測定が行われる以前の時代の状態を再構築するために、プロキシと呼ばれる気候の自然記録を利用します。
Scope
この分野は、深層地質学的過去から氷河期、そして最後の千年紀に至るまでの過去の気候の再構築と解釈を扱います。氷床コア、海洋および湖沼堆積物、年輪、サンゴ、洞窟堆積物などの、過去の状態を記録する自然の記録と代理指標（プロキシ）を扱います。また、氷河サイクルの軌道周期、急激な気候変動、古気候の証拠が気候感度をどのように制約し、現在の変化を長期的な文脈に位置づけるかについても扱います。
Sub-topics
Core questions
- 自然の記録から過去の気候をどのように再構築できるか？
- 繰り返される氷河期を何が周期的に引き起こしたのか？
- 過去に気候はどれほど急激に変化したのか？
- 深層の過去は気候感度と現在について何を明らかにしているのか？
Key theories
- プロキシに基づく再構築
- 自然の記録の物理的、化学的、生物学的特性は、較正された方法で気候に反応するため、それらを測定することで過去の気温、降水量、大気組成を定量的に再構築することができます。
- 氷河期の軌道周期
- 地球の軌道のゆっくりとした変化は、太陽光の季節的および緯度分布を変化させ、数万年かけて氷床の成長と融解を周期的に引き起こします。
Mechanisms
自然の記録は層状に堆積し、同位体比、閉じ込められたガス、成長帯の幅、微化石群集など、気候によって変化する化学的および生物学的信号を閉じ込めます。これらの記録の年代を特定し、現代の観測値と照合してプロキシを較正することにより、古気候学者は過去の気温、氷量、温室効果ガス濃度を再構築し、その変化を軌道強制力、火山活動や太陽活動の変動、内部フィードバックと関連付けます。
Clinical relevance
古気候記録は、自然気候変動の全範囲を明らかにし、気候感度に関する独立した制約を提供し、現在の温室効果ガス濃度と変化率が最近の地質学的過去の文脈において異常であることを示しています。
Evidence & guidelines
IPCC第6次評価報告書は、気候感度を限定し、最近の地球の気温と二酸化炭素レベルが数十万年から数百万年の期間で例外的であることを示し、将来の変化の予測に情報を提供するために、古気候の証拠を利用しています。
History
19世紀における過去の氷河期の認識が過去の気候研究を開始させ、20世紀初頭にミランコビッチが軌道理論を定量化し、20世紀半ばの深海コアと氷床コアの同位体分析の出現が古気候学を定量科学へと変貌させました。
Debates
- 氷河終焉の駆動要因
- 軌道強制力、温室効果ガス、海洋循環、氷床フィードバックがどのように組み合わさって氷河期を終わらせるのか、そしてどれが支配的であるのかは、依然として活発な議論の的となっています。
Key figures
- Raymond Bradley
- Milutin Milankovitch
- Wallace Broecker
- Nicholas Shackleton
Related topics
Seminal works
- bradley2015
- cronin2010
Frequently asked questions
- 科学者は温度計がなかった時代の気候をどのように知るのですか？
- 彼らは氷床コア、年輪、堆積物などの自然の記録を読み解きます。これらの記録に含まれる化学的および生物学的信号が、過去の気温、降水量、大気組成の代理指標（プロキシ）として機能します。
- 遠い過去が今日の気候にとってなぜ重要なのでしょうか？
- 過去の気候は、温室効果ガスや軌道強制力の変化に対してシステムがどれほど敏感であるかを示し、予測に対する独立した検証を提供し、現在の変化が異常であることを示しています。