Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Өткен мұздық кезеңдегі жылдам климаттың өзгеруі
Rapid climate fluctuation in the last glacial period
Дансгаард-Оешгер оқиғалары (көбінесе D–O оқиғалары деп қысқартылады), палеоклиматологтар Вилли Дансгаард және Ханс Оешгердің есімдерімен аталады, соңғы мұздық кезеңде 25 рет қайталанған жылдам климаттың өзгеруі. Кейбір ғалымдар бұл оқиғалар шамамен мезгілімен қайталанады дейді, қайталану мерзімі 1470 жылға жуық, бірақ бұл мәселе даулы. Голоцен кезеңіндегі ұқсас климаттық циклдіктер Бонд оқиғалары деп аталады.
Dansgaard–Oeschger events (often abbreviated D–O events), named after palaeoclimatologists Willi Dansgaard and Hans Oeschger, are rapid climate fluctuations that occurred 25 times during the last glacial period. Some scientists say that the events occur quasi periodically with a recurrence time being a multiple of 1,470 years, but this is debated. The comparable climate cyclicity during the Holocene is referred to as Bond events.
Дәлел
Дансгаард-Оесхгер оқиғаларының ең сенімді дәлелі Гренландия мұздықтарының өзегінде сақталған, олар соңғы мұз аралық кезеңнің, Еемдік мұз аралық кезеңнің (шамамен 115 000 жыл бұрын) соңына дейін жетеді. Антарктида мұз ядроларынан алынған мәліметтер Дансгаард-Оесхгер оқиғаларының екі жарты шардың климатының байланысы арқылы Антарктиданың изотоптық максимумдарымен байланысты екенін көрсетеді. Егер осы байланыс бұрынғы мұздықтарға да қатысты болса, Антарктида деректері бұрынғы мұздық кезеңдерінде де ДО оқиғалары болғандығын көрсетеді. Өкінішке орай, Гренландияның қазіргі мұздық өзегі тек соңғы мұздық кезеңді қамтиды, сондықтан Гренландия мұзынан алынған бұрынғы мұздық кезеңдердегі ДО оқиғаларының тікелей дәлелі жоқ. Дегенмен, Стивен Баркер және оның әріптестерінің жұмысы Гренландияның қазіргі жазбасын Антарктида мұз ядросының жазбасын пайдаланып қайта құруға болатынын көрсетті. Бұл Антарктиданың шамамен миллион жылдық мұздық өзегінің деректерін пайдаланып, Гренландияның бұрынғы жазбасын қайта құруға мүмкіндік береді.
The best evidence for Dansgaard–Oeschger events remains in the Greenland ice cores, which only go back to the end of the last interglacial, the Eemian interglacial (about 115,000 years ago). Ice core evidence from Antarctic cores suggests that the Dansgaard–Oeschger events are related to the so called Antarctic Isotope Maxima by means of a coupling of the climate of the two hemispheres, the Polar see saw. If this relationship holds also for the previous glacials, Antarctic data suggest that D O events were present in previous glacial periods as well. Unfortunately, current ice core records from Greenland extend only through the last most recent glacial period so direct evidence of D O events in earlier glacial periods from Greenland ice is unavailable. However, work by Stephen Barker and colleagues has shown that the existing Greenland record can be reconstructed by deriving the Antarctic ice core record. This allows for the reconstruction of an older Greenland record through the derivation of the nearly million year long Antarctic ice core record.
Тиімділігі
Солтүстік жарты шарда олар әдетте ондаған жылдар ішінде болатын жылдам жылыну эпизодтары түрінде көрінеді, одан кейін ұзақ уақыт бойы біртіндеп салқындау жүреді. Мысалы, шамамен 11 500 жыл бұрын Гренландия мұз қабатының орташа жылдық температурасы 40 жыл ішінде 8 °C-қа көтерілді, бұл бес жылдық үш кезеңде болды, ал 30-40 жыл ішінде 5 °C-қа дейін өсуі жиі кездеседі. DO оқиғаларынан туындаған жылыну Солтүстік Американың орталық бөлігіне де одан әрі тарады, бұл Гренландия мұз ядроларында тіркелген DO оқиғаларымен хронологиялық сәйкес келетін спелеотемдік оттегі изотоптарының өзгеруі арқылы көрсетілді. Еуропадағы DO оқиғаларының әсері Тиса өзені сияқты өзен жүйелеріндегі су шығыны мен шөгінділердің үлгілеріндегі өзгерістер арқылы да тіркелді. Генрих оқиғалары DO жылынуына дейінгі суық кезеңдерде ғана орын алады, бұл кейбіреулерді DO циклдері оқиғалардың себебі болуы мүмкін немесе кем дегенде олардың уақытын шектеуі мүмкін деген тұжырымға әкелді. DO оқиғасының барысында жылдам жылыну байқалады, содан кейін бірнеше жүз жылға созылатын салқын кезең келеді. Бұл суық кезеңде полярлық фронт кеңейеді және Солтүстік Атлант мұхиты арқылы оңтүстікке қарай мұздың қозғалысы күшейеді. DO оқиғалары кезінде Флоресиялық спелеотем жазбаларында оң δ18O экскурсиялары пайда болады, бұл мұндай оқиғалар кезінде Индонезия-Австралия муссонының әлсіреуін көрсетеді.
In the Northern Hemisphere, they take the form of rapid warming episodes, typically in a matter of decades, each followed by gradual cooling over a longer period. For example, about 11,500 years ago, averaged annual temperatures on the Greenland ice sheet increased by around 8 °C over 40 years, in three steps of five years, where a 5 °C change over 30–40 years is more common. Warming resulting from D O events extended farther south into central North America as well, as indicated by speleothem oxygen isotope excursions chronologically corresponding to D O events recorded in Greenland ice cores. The impact of D O events in Europe is also recorded by fluctuations in discharge and sedimentation patterns in fluvial systems like the Tisza River. Heinrich events only occur in the cold spells immediately preceding D O warmings, leading some to suggest that D O cycles may cause the events, or at least constrain their timing. The course of a D O event sees a rapid warming, followed by a cool period lasting a few hundred years. This cold period sees an expansion of the polar front, with ice floating further south across the North Atlantic Ocean. During D O events, positive δ18O excursions occur in Floresian speleothem records, indicating a weakening of the Indonesian Australian Monsoon during such events.
Уақыт
Dansgaard-Oeschger оқиғаларының әсері көбінесе Гренландиядан алынған мұз түйіндерімен шектелгенімен, DO оқиғаларының жаһандық синхронды болғандығын көрсететін деректер бар. Американың GISP2 изотоп жазбасының спектрлік талдауы шамамен 1500 жылда [18O:16O] изотоптық құрамының жоғары деңгейін көрсетті. Шульц (2002) бұл 1470 жылдық тұрақты кезеңділік болуы мүмкін деп ұсынды. Бұл тұжырым Рахмсторф (2003) тарапынан қолдау тапты; GISP2 мұз түйінінен соңғы 50,000 жылдық кезең қарастырылса, триггердің өзгеруі ±12% құрайды (соңғы 5 оқиғада ±2%, олардың мерзімі ең дәл анықталған). Дегенмен, GISP2 мұз түйінінің ескі бөліктерінде мұндай жүйелілік байқалмайды, GRIP мұз түйініндегі осыған ұқсас оқиғалар да жоқ. Бұл, GISP2 мұз түйінінің алғашқы 50 мың жылы қабат санау арқылы ең дәл мерзімделген болуымен байланысты болуы мүмкін. Климат жүйесінің реакциясы кезеңнің 8% ішінде өзгереді. Жер жүйесіндегі тербелістердің кезеңі одан да ретсіз болуы мүмкін. Рахмсторф бұл жоғары тұрақты үлгінің орбиталық циклға сәйкес келуі мүмкін екенін айтады. Мұндай көз анықталған жоқ. Ең жақын орбиталық цикл – 1800 жылдық Ай циклі, бұл үлгімен сәйкес келмейді. GISP2 мұз түйінінде анықталған спектрлік шың GRIP мұз түйінінде болмады, демек, мерзімдеудің дәлдігіне тікелей байланысты болды. NGRIP мұз түйінінің дәл мерзімделуі арқасында мерзімдеу мәселесі ірі жай шешілді. Бұл мерзімдеуді пайдалана отырып, Dansgaard–Oeschger оқиғаларының қайталануы кездейсоқ, шуға ұшыраған Пуассон процесіне сәйкес келеді. DO циклдері өз уақыт шкаласын анықтай алады. Maslin және авторлар (2001) әрбір мұз қабатының өзіндік тұрақтылық шарттары бар екенін, бірақ еріген кезде тұщы судың ағыны мұхит ағыстарын өзгертуге жеткілікті, соның салдарынан басқа жерлерде де еруге себеп болатынын көрсетті. Нақтырақ айтқанда, DO суық оқиғалары және олармен байланысты еріген судың ағыны Солтүстік Атлантиканың терең су ағынының (NADW) күшін азайтады, солтүстік жарты шар айналымын әлсіретеді, демек оңтүстік жарты шарда полюске қарай жылудың көбеюіне әкеледі. Бұл жылы су Антарктика мұздарының еруіне себеп болады, осылайша тығыздық қабаттануын және Антарктиканың терең су ағынының (AABW) күшін азайтады. Бұл NADW-ның бұрынғы күшіне оралуына мүмкіндік береді, солтүстік жарты шарда еруді күшейтеді және тағы бір DO суық оқиғасын тудырады. Бұл теория Генрих оқиғаларының DO циклымен байланысын да түсіндіруге болады; мұхиттардағы еріген судың жиналуы шекті мәнге жеткенде, ол Лаврентид мұз қабатының астын ойып, Генрих оқиғасын тудырып, циклді қайта бастауы мүмкін. 400-200 жыл бұрынғы кішкентай мұз дәуірі кейбір зерттеушілер тарапынан DO циклының суық кезеңі ретінде қарастырылады. Бірақ мұз түйіндері жасалған кезде олардың маңыздылығы байқалды, бірақ кеңінен бағаланбады. Dansgaard және авторлар (AGU геофизикалық монографиясы 33, 1985) GRIP мұз түйініндегі олардың болуын δ18O сигналындағы "күшті тербелістер" деп белгіледі, және олардың 1400 км қашықтықтағы бұрынғы Camp Century мұз түйініндегі оқиғалармен сәйкес келетінін, осылайша олардың кең таралған климаттық аномалияларға сәйкес келетіндігін көрсетеді (тек Camp Century мұз түйіні болғандықтан, олар жергілікті тербелістер болуы мүмкін еді). Dansgaard және авторлар бұл атмосфера-мұхит жүйесінің жартылай тұрақты режимдерімен байланысты болуы мүмкін деп болжайды. DO оқиғалары "Сахара сорғысын" қозғайды, ол адам эволюциясы мен таралуына әсер етеді. Циклдік құбылыстар Голоцен кезеңінде де кездеседі, онда оқиғалар Бонд оқиғалары деп аталады.
Although the effects of the Dansgaard–Oeschger events are largely constrained to ice cores taken from Greenland, there is evidence to suggest that D O events have been globally synchronous. A spectral analysis of the American GISP2 isotope record showed a peak of [18O:16O] abundance around 1500 years. This was proposed by Schulz (2002) to be a regular periodicity of 1470 years. This finding was supported by Rahmstorf (2003); if only the most recent 50,000 years from the GISP2 core are examined, the variation of the trigger is ±12% (±2% in the 5 most recent events, whose dates are probably most precise). However, the older parts of the GISP2 core do not show this regularity, nor do the same events in the GRIP core. This may be because the first 50 kyr of the GISP2 core are most accurately dated, by layer counting. The climate system response to the trigger is varying within 8% of the period. Oscillations within the Earth system can be expected to be far more irregular in period. Rahmstorf suggests that the highly regular pattern would point more to an orbital cycle. Such a source has not been identified. The closest orbital cycle, a Lunar cycle of 1,800 years, cannot be reconciled with this pattern. that the spectral peak found in the GISP2 ice core was not present in the GRIP core, and thus depended critically on the accuracy of the dating. The dating issue was largely solved by the accurate dating of the NGRIP core. Using this dating the recurrence of Dansgaard–Oeschger events is random consistent with a noise induced Poisson process. D O cycles may set their own timescale. Maslin et al (2001) suggested that each ice sheet had its own conditions of stability, but that on melting, the influx of freshwater was enough to reconfigure ocean currents, causing melting elsewhere. More specifically, D O cold events, and their associated influx of meltwater, reduce the strength of the North Atlantic Deep Water current (NADW), weakening the northern hemisphere circulation and therefore resulting in an increased transfer of heat polewards in the southern hemisphere. This warmer water results in melting of Antarctic ice, thereby reducing density stratification and the strength of the Antarctic Bottom Water current (AABW). This allows the NADW to return to its previous strength, driving Northern Hemisphere melting – and another D O cold event. The theory may also explain Heinrich events' apparent connection to the D O cycle; when the accumulation of meltwater in the oceans reaches a threshold, it may have raised sea level enough to undercut the Laurentide ice sheet – causing a Heinrich event and resetting the cycle. The little ice age around 400 to 200 years ago has been interpreted by some as the cold part of a D O cycle. But at the time the ice cores were made, their significance was noted but not widely appreciated. Dansgaard et al. (AGU geophysical monograph 33, 1985) note their existence in the GRIP core as "violent oscillations" in the δ18O signal, and that they appear to correlate to events in the previous Camp Century core 1,400 km away, thus providing evidence for their corresponding to widespread climatic anomalies (with only the Camp Century core, they could have been local fluctuations). Dansgaard et al. speculate that these may be related to quasi stationary modes of the atmosphere ocean system. D O events tend to be what drives the "Sahara pump" which has had an effect upon human evolution and dispersal. The cyclicity is also found during the Holocene, where the events are referred to as Bond events.