O problema do 100.000 Anos

O cientista que estuda o clima irá dizer-lhe que as temperaturas quentes de hoje e as condições leves não são normais para a Terra durante os últimos milhões de anos. Nosso planeta tem  uma tendência geral de resfriamento há 35 milhões de anos e sob o domínio de uma Idade do Gelo durante os últimos 1600 mil anos. Além do mais, esta Idade do Gelo, conhecida como Pleistoceno, consiste em períodos relativamente curtos de calor, chamados interglaciais, separados por períodos muito mais longos de frio intenso, conhecido como glaciais. A história registrada da humanidade abrange apenas a metade posterior do mais recente aquecimento interglacial, embora nossos ancestrais deixarem mensagens na forma de arte rupestre que remontam a tempos muito mais frios,.Prever o tempo e a duração destes períodos continua sendo um problema para os cientistas. Por que os períodos glaciais devem durar em torno de 100 mil anos, como o fizeram durante os últimos milhões de anos, mais ou menos, é chamado de o problema de 100 kyr. Agora, um grupo de pesquisadores afirmam que eles sabem a resposta.

Há muitos ciclos enterrados no registro do clima flutuante da Terra. O mais intrigante entre eles tem que ser o aumento e diminuição de condições glaciais, que cobriram grandes áreas do Hemisfério Norte sob quilômetros de gelo no passado. Nosso período de aquecimento, o Holoceno, começou há cerca de 11.000 anos atrás, o que significa que pode estar prestes a acabar. A maioria dos cientistas acredita que a Idade do Gelo do Pleistoceno não acabou e que o nosso mundo vai voltar às condições glaciais no futuro próximo. Ser capaz de prever essa oscilação climática seria útil, para dizer o mínimo.

No passado, os ciclos climáticos têm sido associados a mudanças nos parâmetros orbitais da Terra, que mudam de forma quasi-periódica. Essas mudanças são chamadas de ciclos de Milankovitch , após astrofísico sérvio Milutin Milankovitch que dedicou sua vida ao desenvolvimento de uma teoria matemática do clima. Ele foi o primeiro a analisar sistematicamente a ligação entre a órbita da Terra e as mudanças climáticas.


O Ciclos de Milankovitch: precessão, inclinação e excentricidade.

Mas com a natureza, nada é simples. Acontece que o ciclo glacial-interglacial usado para levar apenas 41 mil anos. Em seguida, cerca de 1,2 milhões de anos atrás, este deslocou-se para o ciclo 100kyr atual. Cientistas descobriram a “impressão digital” dos ciclos de Milankovitch no registro de proxy, mas o caso do mais, o ciclo de 100 mil anos não é tão aceito como o ciclo de 41.000 anos . Com efeito, a duração de cada um dos últimos quatro ciclos glacial aumentou de 80-130.000 anos, o que sugere que estas grandes mudanças climáticas são aperiódica. Muitos pensam que é necessária uma explicação mais clara.

Recentemente, José A. Rial, Jeseung Ah, e Elizabeth Reischmann publicou uma carta na Nature Geoscience em que eles afirmam que a sincronização forçada pode explicar os ciclos glaciais 100.000 anos fortes através do alinhamento das mudanças de insolação e oscilações climáticas internas. Aqui é como eles descrevem seu estudo, ” sincronização do sistema climático a excentricidade e forçando o problema de 100.000 anos “:

A sincronização é um fenômeno fundamental não-linear e um mecanismo básico de auto-organização em sistemas complexos, e sincronização de osciladores não-lineares para forçar externo (ver Informação Complementar) é comumente encontrado em física, química, biologia, engenharia e climatologia. Vamos usar a sincronização forçada prazo (também chamado de master-slave) para descrever como o sistema climático (escravo) ajustada gradualmente seus ritmos naturais aos do forçando (master) nos últimos 5 milhões de anos. Iremos discutir evidências sugerindo que a sincronização forçada pelo kyr-413 excentricidade orbital (que modula as amplitudes do orbital excentricidade 100 kyr e precessão) de bloqueio de fase, frequência arrastado, de frequência modulada e amplificado das oscilações livres do sistema durante o clima passado de 1,2 milhões de anos. A evidência para isto vem principalmente de análises de dados disponíveis, especialmente o 5-Myr-long LR04 pilha de 57 distribuídos globalmente δ 18 O proxies bentônicos do volume de gelo total amplamente relatados em outro lugar. Além disso, assume-se que o sistema do clima na escala temporal de interesse pode ser modelado como um não-linear, o oscilador de auto-sustentada externamente forçado com intervalos livres na gama de 104-105 anos.Este modelo vai ser usado para ajudar a interpretar as principais características da pilha LR04 e para demonstrar como um exemplo de sincronização de excentricidade pode ocorrer.

Os autores compararam o primeiro LR04 séries temporais de um sinal modulado harmônico simples, “Nós encontramos evidências de que os ciclos de glaciação ~ 100 kyr do sistema climático são freqüência modulada pelo componente 413-kyr de excentricidade”, relatam. Para entender como um ciclo kyr 413 pode induzir um ciclo climático 100 kyr considerar o fato de que os ciclos em discussão não são ondas senoidais simples. Eles são compostos complexos, com muitas freqüências harmônicas contidos os seus sinais. Isso é mostrado nas figuras a seguir.

Rial et ai. alegação de que a presença desta modulação na evolução do clima Idade gelo implica a existência de um modulador, em função do tempo, que pode revelar aspectos principais da resposta do sistema do clima para o forçar. “Conhecido no jargão eletrônico como a inteligência do sinal modulado, o modulador deve existir ao longo de todo o comprimento do registro de LR04, pois o astronômico forçando está sempre presente”, afirmam. Felizmente, existem técnicas matemáticas simples e bem testada para a extração de um modulador de uma série de tempo modulado.

“Nós escolhemos o método mais direto aplicáveis ​​aos dados disponíveis, pelo que a função de modulador é obtido a partir do envelope do derivado da low-pass filtrada desafinado 5 milhões de anos de duração LR04 pilha tempo retificado”, a carta explica. Este modulador extraída, mostrada na figura abaixo, representa a função de força orbital experimentada pelo sistema de clima. Os autores descrevem como “uma função quase-periódica com o poder em freqüências nas faixas 1/800-1/300-kyr, e um proxy para a resposta climática.”

O rastreio filtrada, mostrado acima, é a média da análise espectral singular ( SSA) e decomposição modo empírico ( EMD ). Para uma explicação detalhada de como isso forçando unidades variação climática para sincronizar com o ~ 100kyr harmônica, consulte o papel . A questão de fundo é: “Este resultado teórico mostra que, se as frequências naturais de oscilação do sistema climático estão dentro de 10-20% do período de forçar, a sincronização ocorre mesmo em muito pequena amplitude forçando e pode produzir um ganho de potência (relação entre o potência sincronizados com o poder de forçar) de 300-700% e maior para os pequenos detuning. “As conclusões do papel são os seguintes.

Nós concluímos que as inconsistências discutidos na introdução podem ser explicados como causada pela sincronização forçada. Sincronização permitida a energia do sol a fluir para dentro ou fora do sistema climático, ao mesmo tempo feedbacks internos estavam aquecendo ou resfriando-o, resultando em flutuações climáticas sem precedentes grandes que impulsionou as grandes glaciações do Pleistoceno (um processo semelhante a ressonância de um oscilador linear forçado ). Sincronização de fase forçado, que ainda está ocorrendo, começou 1.2 Myr atrás, e culminou no momento da MIS11 (~ 0,4 Myr), com um breve período de ressonância não-linear … Hoje ressonância desapareceu, mas a modulação de freqüência persiste, levando o 1/82-1/125-kyr desvio de freqüência ~ que passos do calendário das principais terminações glacial.

As conclusões devemos tirar disso é que as variações orbitais são o principal condutor das mudanças climáticas na Terra. Ao longo do tempo o período de vigência do forçando pode mudar à medida que as freqüências de ressonância turno, mas é uma combinação do movimento planetário e insolação que movimenta nosso clima dentro e fora dos períodos glaciais. Todas as evidências indicam que o ciclo 100kyr persiste e nosso planeta está indo para um novo período de glaciação, período que vai causar maiores problemas para a civilização humana do que qualquer dos estragos previstos do aquecimento global antropogênico. Ao contrário do aquecimento global esta ameaça é real. Em suma, não teme o calor, o medo é com o  frio.

Esteja seguro, desfrutar do interglacial e ficar cético.


O futuro parece muito mais frio, então aproveite o interglacial!

Comente

Required fields are marked *

*
*

%d blogueiros gostam disto: