Глубокое прошлое и резкие климатические события

Экстремальные теплые и холодные состояния геологического прошлого и внезапные переходы, зафиксированные во льдах и отложениях, которые показывают, как быстро может меняться климат.

Definition

Климат глубокого прошлого относится к основным теплым и холодным состояниям далекого геологического прошлого Земли, а резкие климатические события — это крупные реорганизации климатической системы, происходящие в течение от нескольких лет до столетий, гораздо быстрее, чем орбитальное воздействие.

Scope

Эта тема охватывает климат глубокого геологического прошлого и прерывающие его резкие события. Она рассматривает чередование теплых «парниковых» и холодных «ледниковых» состояний на протяжении миллионов лет, гипертермальные события, такие как палеоцен-эоценовый термический максимум, и резкие тысячелетние переходы последнего ледникового периода, включая события Дансгаарда-Эшгера и поздний дриас, а также механизмы океанической циркуляции и обратной связи, которые, как считается, вызывают такие быстрые изменения.

Core questions

• Что заставляло Землю чередоваться между «парниковым» и «ледниковым» состояниями?
• Насколько быстрыми и масштабными были прошлые гипертермальные события, такие как ПЭТМ?
• Какие механизмы вызывали резкие тысячелетние переходы?
• Что эти события подразумевают относительно пороговых значений и переломных моментов?

Key theories

Контроль климата глубокого прошлого циклом углерода

На протяжении миллионов лет тектоника, выветривание и вулканизм регулируют атмосферный углекислый газ, вызывая медленные переходы между теплыми «парниковыми» и холодными «ледниковыми» состояниями.

Пороговые значения океанической циркуляции и резкие изменения

Быстрые реорганизации атлантической опрокидывающей циркуляции, вызванные поступлением пресной воды, могут переключать региональный климат между состояниями в течение десятилетий, объясняя резкие события ледникового периода.

Mechanisms

В самых длительных временных масштабах баланс между выбросами вулканического углерода и его удалением в результате силикатного выветривания определяет содержание углекислого газа в атмосфере и, таким образом, то, находится ли планета в теплом или оледенелом состоянии. На это накладываются резкие события: крупные, быстрые выбросы углерода вызывают гипертермальные явления, в то время как поступление пресной воды в Северную Атлантику может остановить или перезапустить опрокидывающую циркуляцию, переключая региональный климат между режимами в течение от нескольких лет до десятилетий, как это зафиксировано во льдах и отложениях.

Clinical relevance

Гипертермальные события служат естественными аналогами последствий быстрого выброса углерода, а данные о резких переходах демонстрируют, что климатическая система может пересекать пороговые значения и меняться гораздо быстрее, чем постепенное орбитальное воздействие.

History

Гренландские ледяные керны в 1980-х и 1990-х годах показали, что последний ледниковый период прерывался резкими потеплениями Дансгаарда-Эшгера, опровергая предположение о том, что климат меняется только постепенно; глубоководные записи тем временем отобразили долгосрочную тенденцию перехода от «парникового» к «ледниковому» состоянию за последние шестьдесят пять миллионов лет и такие события, как палеоцен-эоценовый термический максимум.

Debates

Источник и скорость выброса углерода в ПЭТМ

Происхождение, общее количество и скорость выброса углерода, вызвавшего палеоцен-эоценовый термический максимум, обсуждаются, что имеет прямое отношение к сравнению с текущими выбросами.

Key figures

• Richard Alley
• Wallace Broecker
• James Zachos
• Thomas Stocker

Seminal works

• zachos2001
• alley2000

Frequently asked questions

Насколько быстро может меняться климат естественным образом?

Ледяные керны показывают, что региональный климат смещался на несколько градусов в течение десятилетий во время прошлых резких событий, гораздо быстрее, чем медленный темп ледниковых периодов.

Что такое палеоцен-эоценовый термический максимум?

Это было быстрое глобальное потепление около 56 миллионов лет назад, вызванное крупным выбросом углерода, часто изучаемое как естественный аналог современных выбросов.