Paleoklimatoloji
Jeolojik ve tarihi geçmişin iklimlerini, enstrümanlar var olmadan önce iklimin nasıl ve neden değiştiğini ortaya koymak amacıyla doğal arşivlerden yeniden yapılandırılarak incelenmesidir.
Tanım
Paleoklimatoloji, enstrümantal ölçümlerden önceki zamanlardaki koşulları yeniden yapılandırmak amacıyla, vekil veriler (proxies) olarak adlandırılan doğal iklim kaydedicilerini kullanarak geçmiş iklimlerin ve nedenlerinin bilimsel incelenmesidir.
Kapsam
Bu alan, derin jeolojik geçmişten buzul çağları boyunca son bin yıla kadar geçmiş iklimin yeniden yapılandırılmasını ve yorumlanmasını kapsamaktadır. Geçmiş koşulları kaydeden buz çekirdekleri, deniz ve göl tortulları, ağaç halkaları, mercanlar ve mağara oluşumları gibi doğal arşivleri ve vekil verileri; buzul döngülerinin yörüngesel kontrolünü; ani iklim geçişlerini; ve paleoiklim kanıtlarının iklim duyarlılığını nasıl kısıtladığını ve günümüzdeki değişimi uzun vadeli bir bağlama nasıl yerleştirdiğini ele almaktadır.
Alt konular
Temel sorular
- Geçmiş iklim doğal arşivlerden nasıl yeniden yapılandırılabilir?
- Tekrarlayan buzul çağlarını ne kontrol etmiştir?
- Geçmişte iklim ne kadar ani değişmiştir?
- Derin geçmiş, iklim duyarlılığı ve günümüz hakkında neyi ortaya koymaktadır?
Temel kuramlar
- Vekil Veri Tabanlı Yeniden Yapılandırma
- Doğal arşivlerin fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri iklime kalibre edilmiş şekillerde tepki vermektedir; bu nedenle bunların ölçülmesi, geçmiş sıcaklık, yağış ve atmosferik bileşimin nicel olarak yeniden yapılandırılmasına olanak tanımaktadır.
- Buzul Çağlarının Yörüngesel Kontrolü
- Dünya'nın yörüngesindeki yavaş değişiklikler, güneş ışığının mevsimsel ve enlemsel dağılımını değiştirmekte ve on binlerce yıl boyunca buz tabakalarının büyümesini ve erimesini kontrol etmektedir.
Mekanizmalar
Doğal arşivler katman katman birikerek, iklime göre değişen izotop oranları, hapsolmuş gazlar, büyüme bandı genişlikleri ve mikrofosil toplulukları gibi kimyasal ve biyolojik sinyalleri hapsetmektedir. Bu arşivleri tarihlendirerek ve vekil verileri modern gözlemlere göre kalibre ederek, paleoklimatologlar geçmiş sıcaklığı, buz hacmini ve sera gazı konsantrasyonlarını yeniden yapılandırmakta ve değişiklikleri yörüngesel zorlamaya, volkanik ve güneş varyasyonlarına ve iç geri bildirimlere bağlamaktadırlar.
Klinik önem
Paleoiklim kayıtları, doğal iklim değişkenliğinin tüm aralığını ortaya koymakta, iklim duyarlılığına bağımsız kısıtlamalar sağlamakta ve günümüzdeki sera gazı konsantrasyonlarının ve değişim oranlarının yakın jeolojik geçmiş bağlamında alışılmadık olduğunu göstermektedir.
Kanıt ve kılavuzlar
IPCC Altıncı Değerlendirme Raporu, iklim duyarlılığını sınırlamak, son küresel sıcaklıkların ve karbondioksit seviyelerinin yüz binlerce ila milyonlarca yıl boyunca istisnai olduğunu göstermek ve gelecekteki değişim projeksiyonlarını bilgilendirmek için paleoiklim kanıtlarından yararlanmaktadır.
Tarihçe
Ondokuzuncu yüzyılda geçmiş buzul çağlarının tanınması, geçmiş iklimlerin incelenmesini başlatmıştır. Milankovitch, yirminci yüzyılın başlarında yörünge teorisini nicelleştirmiş ve yirminci yüzyıl ortalarında derin deniz çekirdeklerinin ve buz çekirdeklerinin izotop analizinin ortaya çıkışı, paleoklimatolojiyi nicel bir bilime dönüştürmüştür.
Tartışmalar
- Buzul Sonu Dönemlerinin Tetikleyicileri
- Yörüngesel zorlama, sera gazları, okyanus dolaşımı ve buz tabakası geri bildirimlerinin buzul çağlarını sona erdirmek için nasıl birleştiği ve hangisinin baskın olduğu, aktif bir soru olmaya devam etmektedir.
Öne çıkan isimler
- Raymond Bradley
- Milutin Milankovitch
- Wallace Broecker
- Nicholas Shackleton
İlgili konular
Temel eserler
- bradley2015
- cronin2010
Sıkça sorulan sorular
- Bilim insanları termometrelerden önceki iklimleri nasıl bilmektedir?
- Buz çekirdekleri, ağaç halkaları ve tortullar gibi doğal arşivleri okumaktadırlar; bunların kimyasal ve biyolojik sinyalleri geçmiş sıcaklık, yağış ve atmosferik bileşim için vekil veri görevi görmektedir.
- Uzak geçmiş, günümüz iklimi için neden önemlidir?
- Geçmiş iklimler, sistemin sera gazlarındaki ve yörüngesel zorlamadaki değişikliklere ne kadar duyarlı olduğunu göstermekte, projeksiyonlar üzerinde bağımsız kontroller sağlamakta ve mevcut değişikliklerin alışılmadık olduğunu göstermektedir.