Back

ⓘ Paleoklimatologija



                                               

Paleogeografija

Paleogeografija je nauka o historijskoj geografiji, općenito o fizičkim reljefima. Takoder ukključuje istraživanje ljudskih i kulturoloških okolnosti. Ponekad se koristi termin paleomorfologija kad se radi isključivo o reljefu. Paleogeografija daje jako važne informacije. Naprimjer, paleogeografska analiza sedimentnih bazena igra ključnu ulogu za geologiju nafte. Paleogeografi takoder istražuju sredine vezane za odredene fosile bitne za istraživanje izumrlih vrsta. Paleogeografija je uveliko dala dokaze za teoriju o pomjeranju kontinenata.

                                               

Klimatologija

Klimatologija, grč. je nauka o podneblju, klimi. Predmet joj je proučavanje klimatskih karakteristika raznih dijelova svijeta, njihova klasifikacija i rasprostranjenost. Klimatologija se dijeli na: klimatografiju. opštu fizičku klimatologiju i Opšta klimatologija proučava fizičke osnove klime kao prosječnog stanja atmosfere. Klimatografija je prikaz klima pojedinih regija ili meteoroloških stanica. Savremena klimatologija je kompleksna nauka, jer osim pojedinačnih klimatskih elemenata istražuje i njihove medusobne odnose kako bi se došlo do što pouzdanijih podataka. Sam izraz klimatologija ...

                                               

Klimatske promjene

Klimatske promjene je pojam kojim se označava fenomen izmjene opšteg trenda klime na Zemlji. Pojam je opšti i nalazi se u širokoj upotrebi. Dobio je na značaju s porastom interesovanja za temu o globalnom zatopljenju odnosno globanom zahladenju.

                                               

Palinologija

Palinologija je nauka o polenovim zrnima i sporama. Tokom četrdesetih godina 20. stoljeća, palinologija proučava samo spore i polenova zrnca, uključujući i one iz ugljenih i mineralnih naslaga. Nakon toga, područje njenog interesa širi se i na ostale fosilizirane elemente sa zidom organskog sastava, a koji odolijeva procesu ekstrakcije pomoću kiselina, kao što su fluorovodična, dušična i druge. Ti mikrofosili organskog porijekla, koji se nazivaju palinomorfi, mogu biti kontinentalnog porijekla, ali i morskog. Palinologija je interdisciplinarne prirode, sa veoma širokom primjenom u biološki ...

                                               

Nauka

Nauka ili znanost je sistem sredenih i sistematiziranih znanja o nama i svijetu koji nas okružuje. To je obimna i opsežna skupina informacija i o nekom subjektu, ali se ta riječ posebno koristila za informacije o fizičkom univerzumu. Kako se znanje povećavalo, pojedine metode su se dokazale pouzdanije nego neke druge, i danas su naučne metode standard za nauku. Naučni metod objedinjuje korištenje pažljivog posmatranja, eksperimente, mjerenja, matematiku, i ponavljanje. U starijim i usko povezanim značenjima, nauka se takoder odnosi na takvu cjelinu znanja koja se može racionalno objasniti ...

                                     

ⓘ Paleoklimatologija

Paleoklimatologija, paleklimatska nauka – je nauka o klimatskim promjenama koje su se zbivale tokom historijske prošlpsti planete Zemlje, uključujući i kosmičke promjene koje su na nju uticale. Koristi se odgovarajućim zapisima fosilnih ostataka, paleobotaničkih nalaza, iz ledenih pokrivača, godova, sedimenata i stijena, kako bi odredila hronologiju proteklih kretanja klimatskog sistema na Zemlji.

                                     

1. Rekonstrukcija drevne klime

U paleoklimatogiji primjenjuje se mnoštvo različitih tehnika i procedura za donošenje zaključka o drevnim klimama.

Led Planinski glečeri i polarne kape/ledeni pokrivači čine glavninu izvora paleoklimatoloških podataka. Nedavni projekti na vadenju ledenih jezgara u ledenim kapama Grenlanda i Antarktike pružili su podatke koji potiču od prije nekoliko stotina hiljada godina; preko 800.000 godina u slučaju projekta EPICA.
  • Unutar ovih pronaden je polen, što je omogućilo procjenu ukupne količine biljnog rasta odredene godine. Budući da je posmatrani sloj tanak, bilo je moguće odredivanju godišnje količine padavina. Odredeni slojevi sadrže i pepeo iz vulkanskih erupcija.
  • Zrak zarobljen unutar nanosa snijega nakuplja se u sićušne mjehuriće koji nastaju kada snijeg od slijedeće godine pritisne prošlogodišnji, sve dublje u led unutar ledenika. Zarobljeni zrak pokazao se sveoma vrijednim izvorom za neposredno mjerenje njegovog sastava u vrijeme formiranja leda.
  • Budući da se intenzitet isparavanja molekula vode s neznatno težim izotopima vodika i kisika medusobno blago razlikuju izmedu toplijih i hladnijih perioda, promjene u prosječnoj temperaturi površine okeana odražavaju se u neznatno različitim omjerima izmedu tih izotopa. Prema omjerima navedenih izotopa otkrivani su različiti ciklusi.
Dendroklimatologija Nauka koja prikuplja klimatske informacije iz godišnjih prirasta godova drvenastih biljaka. Godovi današnjih stabala velike starosti pružaju podatke unatrag, od nekoliko stoljeća do nekoliko hiljada godina. Iz starijih netaknutih stabala koja se nisu raspala, mogu dobiti informacije iz još starijeg vremenskog razdoblja, tako što se identificiraju obrasci koji se podudaraju sa godovima poznate dobi kod živih stabala. Godovi petrificiranog drveća pružaju paleoklimatološke podatke za mnogo veći vremenski raspon. I sami fosil se datiraju pomoću radioaktivnog datiranja unutar širokog raspona greške. Godovi mogu dati informacije, ne samo o starosti stabla, nego i o preživljenom režimu padavina i temperature tokom odredene epohe.

U većem vremenskom rasponu, geolozi se koriste sedimentskim zapisima za otkrivanje podataka o glavnim pokazateljima paleoklimatskih stanja ipromjena.

Sedimentni sadržaj
  • Hemijski zapisi, osobito omjer Mg/Ca u kalcitu u testovima skeleta foraminifera, mogu se koristiti u rekonstrukciji minulih temperatura.
  • Sedimenti, koji su ponekad okamenjeni i oblikuju stijene, mogu sadržavati ostatke vegetacije, životinja, planktona ili polena, koji mogu biti karakteristični za odredene klimatske zone.
  • Omjeri izotopa stabilnih elemenata, mogu pružati dodatne informacije. Specifično se to odnosi na zapis δ 18 O koji odgovara promjenama temperature i volumena leda, dok se u zapisu δ 13 C odražava raspon teško razmrsivih faktora.
  • Biomarkerne molekule, kao što sualkenoni, mogu dati informacije o temperaturi odredene formacije.
Sedimentna lica U dužem vremenskom rasponu, kameni zapisi mogu pokazivati znakove spuštanja i podizanja morske razine; štaviše, mogu se identificirati obilježja poput "fosiliziranih" pješčanih dina. Na osnovu toga, može se obuhvatiti duže klimatsko razdoblje, proučavajući sedimentne stijene koje su stare čak inekoliko milijardi godina. Podjela Zemljine prošlosti u odvojena razdoblja uglavnom se zasniva na vidljivim promjenama u slojevima sedimentnih stijena koji razdvajaju glavne promjene u životnim uvjetima. Oni često odražavaju glavne klimatske promjene u datom području. Korali Prstenovi na skeletima korala slični su godovima drveća, samo što ovi odgovaraju na različite okolinske uvjete, kao što je temperatura vode i djelovanje valova. Iz ovog izvora, pomoću odgovarajuće opreme, može se saznati o dinamici temperature morske površine i salinitet vode tokom proteklih nekoliko stoljeća. δ18O iz koralno crvenih algi pruža korisne aproksimacije površinske temperature mora na većim geografskim širinama, na kojima su ograničene mogućnosti primjene mnogih tradicijskih tehnika.
                                     

1.1. Rekonstrukcija drevne klime Ograničenja

Općenita je pojava da se svim zapisima smanjuje pouzdanost sa ulaskom u sve dublju prošlost. Najstarija ledena jezgra izvadena je na Antarktiku,a bila je stara oko 800.000 godina. Nastavljaju se medunarodni napori na istoj lokaciji, kako bi se izvadila jezgra stara oko 1.2 miliona godina. Duboki morski zapisi, koji čine većinu izotopskih podataka, postoje samo na okeanskim pločama, koje naposlje podliježu raspadanju – najstariji očuvani materijal star je oko 200.200 miliona godina. Stariji sedimenti takoder su skloniji raspadanju zbog dijageneze. Zbog toga, protekom vremena smanjuju se rezolucija i povjerljivost podataka.

                                     

2. Planetarni vremenski raspon

Opće znanje o preciznim klimatskim dogadajima opada što se više ide u prošlost. Neki poznati dogadaji zabilježeni su ispod s naznačenom vremenskim raponima.

  • Paradoks slabog mladog Sunca početak
  • Srednjovjekovni topli period 900 1300.
  • Holocenski klimatski optimum ~7.000-3.000 godina
  • Andsko-saharska glacijacija ~450 milijuna godina
  • Godina bez Sunca 1816.
  • Klimatske promjene iz 535 536. 535 536. n.e.
  • Permsko-trijasno izumiranje 251.4 milijuna godina
  • Malo ledeno doba 1300 1800.
  • Snježna gruda Zemlja ~800 milijuna godina
  • Mladi Dryas/Veliko smrzavanje ~11.000 godina
  • Paleocenski-eocenski termalni maksimum paleocen-eocen, 55 milijuna godina
                                     

3.1. Historija atmosfere Najranija atmosfera

U ranoj historiji Planete, nastale prvobitne plinove odnosili su solarni vjetrovi, sve dok se nije uspostavilo stabilno stanje prve atmosfere. Prema današnjim vulkanološkim dokazima, prva atmosfera sadržavala je 80 % vodene pare, 10 % ugljik-dioksida, 5 do 7 % sumporovodika, te manje količine dušika, ugljik-monoksida, vodika, metana i inertnih plinova.

Ondašnje velike kiše izazvale su stvaranje ogromnih okeana koji su obilovali ostalim agensima, u početku ugljik-dioksidom, a kasnije dušikom i inertnim plinovima. Veliki dio isparenog ugljik-dioksida ubrzo se otopio u vodi i izgradio karbonatne sedimente.

                                     

3.2. Historija atmosfere Druga atmosfera

Starost prvih pronadenih sedimenata koji se povezuju s vodom procjenjuje se na 3.8 milijardi godina. Otprilike prije 3.4 milijardi godina dušik je činio velik dio tada stabilne druge atmosfere. Ubrzo će se u procjenu uzimati uticaj živog svijeta, jer su pronadeni tragovi prvih oblika života potiču od prije otprilike 3.5 milijardi godina. Činjenica kako to nije u skladu sa sunčevim zračenjem ranog Sunca, koje je u odnosu na današnje bilo 30 % slabije, opisuje se kao paradoks slabog i mladog Sunca.

Geološki zapisi ipak pokazuju kontinuiranu relativno toplu površinu Zemlje tokom čitavog ranog temperaturnog zapisa, izuzimajući jednu hladnu glacijalnu fazu od prije oko 2.4 milijardi godina. Negdje potkraj kasne arhajske ere, počela je nastajati atmosfera koja je sadržavala kisik, koji su proizvodile fotosintetske alge. Rana osnovna karbonska izotopnost, uglavnom je u skladu s onim što je danas pronadeno, a fundamentalna obilježja ciklusa ugljika uspostavljena su najranije prije 4 milijarde godina. Jan Veizer je 2005. pretpostavio ne samo to da je živi svijet nastao s pojavom stijena, nego i da je tada bio bogatiji nego što je danas, kao i da su fundamentalna obilježja ciklusa ugljika uspostavljena najranije prije 4 milijarde godina.



                                     

3.3. Historija atmosfere Treća atmosfera

Akreciji kontinenata, koja se desila otprilike prije 3.5 miljardi godina nadodalo se razmještanje tektonskih ploča koja je konstantno razdvajalo kontinente, oblijujući takoder dugoročnu klimatsku evoluciju i dopuštajući prijenos ugljik-dioksida iz velikih kopnenih karbonatnih spremišta. Slobodni kisik nije postojao sve do prije 1.7 milijardi godina, a to se može vidjeti praćenjem razvoja crvenih dna i kraja slojevitih željeznih formacija. To označava prijelaz iz reducirajuće atmosfere u oksidirajuću. Količina O 2 jeimala veće uspone i padove sve do postizanja postojanog stanja, više od 15 %. Slijedeći vremenski raspon bio je fanerozoik, tokom kojega su se počeli pojavljivati oblici višećelijskih životinja, koje su uzimale kisik za disanje.

                                     

4.1. Klima tokom geoloških doba Prekambrijska klima

U prve tri četvrtine Zemljine historij dogodila se samo jedna veća glacijacija. Otprilike 950 miliona godina Zemljina klima pravilno se ciklično se mijenjala izmedu glacijacija i meduledenih doba, te ekstenzivnih tropskih klima; glacijacije su bile opsežne ili su obuhvatale samo polarne kape. Vremenski raspon tih izmjena proteže se na gotovo 140 miliona godina i mogao bi biti povezan sa Zemljinimkretanjem unutar galaktičkih spiralnih krakova, a u poredenju s prethodnim vremenom, značajno je reducirala solarni vjetar.

Klima kasnog prekambrija pokazala je izvjesne veće glacijacijske dogadaje, koji su obuhvatali velike dijelove Zemlje. U tom periodu, kontinenti su bili okupljeni u superkontinent nazvan Rodinija. Pronadeni su masivni depoziti tilita i anomalnih izotopskih zapisa koji potvrduju kontroverznu hipotezu o snježnoj grudi Zemlja. Kako se proterozojski eon bližio kraju, Zemlja se počela zagrijavati. Do početka kambrija i fanerozoika životni oblici bili su mnogobrojni, pogotovo pojavom kambrijske eksplozije kada je prosječna globalna temperatura bila oko +22 °C.



                                     

5. Klima fanerozoika

Glavni pokretači u predindustrijskim periodima bile su varijacije insolacije, vulkanskog pepela i ekshalacije, relativna kretanja Zemlje prema Suncu, te tektonskim poremećajima izazvani efekti kod glavnih morskih struja, razvodnica i oscilacija okeana. Rani fanerozoik posebno pokazuje raspon relativno visokog sadržaja ugljik-dioksida i značajne globalne glacijacije. Royer et al. pronašli su 2004. kako je u ostatku fanerozoika nastupila klimatska osjetljivost za koju su izračunali da je bila slična današnjem rasponu odgovarajućih vrijednosti.

Razlika u globalnoj srednjoj temperaturi izmedu Zemlje pod potpunim glacijacijama i Zemlje oslobodene od leda, procijenjena je na približno 10 °C, iako su se veće promjene dogadale na većim geografskim širinama, dok su na manjim one bile manje. Mogućnost nastanka opsežnih ledenih pokrivača čini se da je bio raspored kontinentalnih kopnenih masa na polovima ili u njihovoj blizini. Kako je tektonika ploča neprestano mjenjala raspored kontinenata, ona je istovremeno i oblikovala dugoročnu klimatsku historiju. Ipak, prisustvo ili odsustvo kopnenih masa na polovima nije bilo dovoljno da ostvari uvjete za glacijacije ili isključi polarne ledene kape. Postoje dokazi iz prošlih toplih perioda u Zemljinoj klimi kada su polarne kopnene mase nalik Antarktiku bile dom listopadnim šumama, umjesto ledenih pokrivača.

Relativno topli lokalni minimum izmedu jure i krede poklopio se s raširenom tektonskom aktivnošću, npr. raspadom superkontinenata. U dugoročnoj evoluciji smjene toplih i hladnijih klima, pojavljivale su se mnoge kratkoročne klimatske fluktuacije, a ponekad i snažnije od izmjena glacijalnih i interglacijalnih perioda u ledenim dobima. Neke od najozbiljnijih fluktuacija, poput paleocensko-eocenskog termalnog maksimuma, mogu se povezati s ubrzanim klimatskim promjenama, koje su nastale usljed iznenadnih urušaja prirodnih rezervoara metan-klatrata u okeanima.

Sličan dogadaj nakon udara meteorita, izazvao je ozbiljnu klimatsku promjenu koja je označena kao uzrok masovnom izumiranju na prijelazu iz krede u tercijar. Ostali veći prijelazi bili su permsko-trijaska i ordovicijsko-silurska izumiranja, uz različite pretpostavlje uzroke.

                                     

6. Kvartarna subera

Kvartarna subera uključuje aktuelnu klimu. U tom se razdoblju zbio ciklus ledenih doba, tokom proteklih 2.2-2.1 miliona godina od prije kvartara u kasnom periodu neogena.

Na grafikonu, na desnoj strani, uočljiv je velika 120.000-godišnja periodičnost ciklusa, uz zapanjujuću asimetriju krivulja. Vjeruje se kako je ova asimetrija posljedica složenih interakcija mehanizama povratne sprege. Utvrdeno je kako se ledena doba produbljuju progresivnim koracima, a oporavak na interglacijalne uvjete pojavljuje se u jednom velikom koraku.

Free and no ads
no need to download or install

Pino - logical board game which is based on tactics and strategy. In general this is a remix of chess, checkers and corners. The game develops imagination, concentration, teaches how to solve tasks, plan their own actions and of course to think logically. It does not matter how much pieces you have, the main thing is how they are placement!

online intellectual game →