Skvělý tropický paradox - Cool tropics paradox

tento článek čte spíše jako příběh než záznam encyklopedie. Setkat se s Wikipedií standardy kvality a odpovídat neutrální hledisko politika, prosím pomozte zavést formálnější styl a odstranit veškerý osobně investovaný tón. (Dubna 2008)

Skvělý tropický paradox. Zdálo se, že geologické důkazy omezují teploty na červené / modré pásmo, zatímco modely vytvářely hnědou čáru, která zohledňovala pouze kontinentální konfiguraci, a modrá čára, když zahrnovala zvýšené atmosférické CO
2. Svislá osa: Teplota; horizontální: zeměpisná šířka.

The paradox cool tropů je zjevný rozdíl mezi modelovanými odhady tropický teploty během teplého období ledu bez ledu Křídový a Eocen a byly přítomny chladnější teploty, které navrhovali zástupci. Dlouhodobý paradox byl vyřešen, když nové teploty odvozené od proxy ukazovaly během minulých skleníkových klimatů výrazně teplejší tropy. Problém s nízkým sklonem, tj. Velmi teplé polární oblasti s ohledem na současnost, je stále problémem pro nejnovější modely klimatu.

Původ paradoxu

Proxy - rekonstrukce na základě paleoteplota Zdálo se, že předpovídá gradient nízké teploty mezi tropy a póly. Údaje z obydlí na povrchu foramanifera navrhl, že během pozdní křídy, neobvykle teplého období, povrchové teploty moře byly chladnější než dnešní.^[1] Termín byl později aplikován na podobné situace, například během eocénu.

Klimatické modely, které fungovaly během třetihor, nedokázaly vytvořit tento nízkoteplotní gradient; aby odpovídali pozorovaným údajům, předpovídali, že v tropech by mělo být 40 ° C nebo více - mnohem teplejší, než řekli zástupci, a mnohem teplejší než dnes pozorované tropické povrchové teploty, které v průměru dosahují kolem 25 ° C (77 ° C) F). Abychom se pokusili porovnat data, byly zapotřebí bizarní modely zahrnující nepřiměřené víry.

Modely

Byly vyvinuty modely, které předpovídají a vysvětlují nedostatek ledu během teplých období křídy a eocénu. Modely jsou vyvíjeny podle základního principu, že by měly být udržovány co nejjednodušší. V důsledku toho se první modely pokusily vysvětlit nedostatek ledu pouze pomocí odlišné kontinentální konfigurace.^[2] Ty by nemohly vytvořit stav bez ledu bez použití zvýšené atmosférické koncentrace CO
2; tento předpoklad byl porovnán s důkazy a shledán platným.^[2] To přineslo novou obtíž: více CO
2 by produkovalo teplejší teploty tropického moře a důkazy naznačovaly, že byly stejné nebo dokonce chladnější než dnešní.^[2]

Data podporující chladné tropické oceány

Foraminiferální údaje naznačující, že tropické teploty jsou nižší než dnešní, nesouhlasily s pozemskými zástupci, kteří hovořili o teplejších teplotách^[3] - ačkoli většina pozemských údajů je založena na extrapolaci údajů mimo tropy.^[4]

Zdroje chyb

Analytická chyba se u jednotlivých vzorků pohybuje kolem 2–3 ° C, ale při analýze vzorku klesne na 0,5–1,0 ° C - nestačí k vysvětlení nesrovnalosti.^[2] Další faktory znamenají, že u každého původního vzorku lze považovat za související chybu až 3 ° C.^[2] Změny v slanosti, kinetické a diagenezi, mohou také zmást analýzu: u posledních dvou se odhaduje, že snižují odhadované teploty o 1–2 ° C, a je obtížné je kvantifikovat.^[2]

Sladění dat s modelem

Pokud by byla data pravdivá, jak by je bylo možné sladit s předpovědi modelu? Jediným způsobem, jak mohl být model „vylepšen“, bylo pohrávání si s parametrizací mraků, což je jeden z nejvíce nepředvídatelných aspektů jakéhokoli modelu. Model byl upraven tak, aby předpokládal, že vyšší CO
2 úrovně produkovaly více tropické oblačnosti, chránící tyto oblasti před slunečním teplem.^[2] Neexistovaly však žádné důkazy o tomto chování a stále přetrvávaly problémy. Tyče byly nehybné ohřívač než modely předpovídaly.^[2] Byly navrženy další zpětné vazby, včetně zvýšeného přenosu tepla oceánem směrem k pólu a vegetačních reakcí ve vysokých zeměpisných šířkách, které však plně nevysvětlovaly chování na jižní polokouli a v zimě.^[2]

Rozluštění paradoxu

Náznaky tepla - pozemské proxy

Data z pozemských proxy naznačují, že rovník mohl dosáhnout 30 ° C^[4] - tento údaj je však založen na extrapolaci údajů nalezených mimo tropy.^[4] To by znamenalo, že foramaniferální proxy byli špatní - testy možná byly přetištěny diageneze. Vědci se obrátili k mělkým lodím měkkýši protože je snadné určit, zda byly jejich granáty změněny diagenezí.

Detekce diageneze u měkkýšů

Mnoho ulit měkkýšů je vyrobeno z aragonitu, minerálu, který je diagenetickou změnou rychle nahrazen kalcitem.^[3] Také měkkýši na pobřeží si zachovávají sezónní variabilitu ve svých skořápkách, což je vlastnost, která by se ztratila v přítomnosti diagenetického signálu.^[3] Tím se odstraní nejednoznačnost ohledně toho, zda byl shell ovlivněn procesy po uložení.

Data od měkkýšů

Důkazy od měkkýšů naznačovaly ochlazení mezi eocenem a oligocenem.^[3] Převzato z Mississippiho nábřeží zaznamenali teploty kolem 26 ° C v eocénu a 22 ° C v oligocenu; toto chlazení bylo výrazně sezónní a rekonstruované teploty vody byly v létě o 5 ° nižší, v zimě jen o 3 ° nižší.^[3] Tento trend se hodí nejlépe, pokud CO
2 byla dominantní silou pro chlazení.^[3]

Zimní teploty měkkýšů dobře odpovídají teplotám foramaniferal, což naznačuje, že foramanifera převážně rostla během zimních měsíců.^[3] Celkové teploty dobře odpovídaly pozemským a modelovaným odhadům teploty povrchu moře o 4–5 ° teplejší než dnešní.^[3]

Přehodnocení foraminiferálního záznamu

Paleotometr hořčíku / vápníku je nedávno vyvinutou alternativou k δ¹⁸Metoda O a vyhýbá se mnoha nejistotám spojeným s druhou metodou. Použití této techniky generuje výsledky více konzistentní s těmi, které se očekávaly, na rozdíl od původního δ¹⁸O záznamy ze stejných stránek.^[5] Další pečlivé studie se zaměřovaly pouze na ty foraminifery, u kterých bylo prokázáno, že neprošly žádnou diagenezí, ve skutečnosti¹⁸O podpis podobný očekávanému,^[6] což naznačuje, že za původní zmatek bylo odpovědné špatné uchování.

Reference