מה זה קרח Cores ואיך הם נאספים?

ליבות קרח הן דגימות צייליות שנקטו מגלי קרח, בדרך כלל באזורים הקוטביים כגון אנטארקטיקה, גרינלנד, קרחונים גבוהים במקום אחר.צורות הקרח של שלג שקומפקטיות לאורך זמן, לוכדות אוויר, אבק, אבק, אבק, אבק, אבק, אבק ותרכובות כימיות.כל שכבה תואמת לשנה מסוימת או העונה, יצירת ארכיון כרונולוגי עמוק יותר, הקרח הישן יותר - מ- 800,000 אתרי ליבה).

פעילות

קידוח קרח הוא הישג הנדסי מיוחד מאוד.צוותים הקימו מחנות שדה מרוחקים על גבי גליונות קרח, באמצעות תרגילים מכניים שחתכים דרך הקרח תוך שמירה על שלמותם המבנית.

  • (FLT:0) בחירת אתר Pre-drilling בחירת אתר האינטרנט של FLT:1) בהתבסס על מודלים של זרימת קרח ושיעורי הצטברות שנתיים כדי להבטיח שכבות שטוחות, לא מופרכות.
  • (FLT:0Coring קידוחsFLT:1) אשר תמצית 10-15 ס"מ גלילי קוטר בפסגת עד 6 מטרים. תרגילי אלקטרו-מכנית מודרניים פועלים בעומק של 3,000 מ"מ, בעוד תרגילים תרמיים מתמסים דרך קרח מתפתל ליד תחתית.
  • (FLT:0) בקרת זיהום:0 (FLT:0) כדי להימנע מלהציג את המזונאים המודרניים.
  • (ב) ,0) אחסון והובלת רכב (FLT:1) בטמפרטורות מתחת ל-20 מעלות צלזיוס כדי למנוע היתוך ושינוי.

פרויקטים מרכזיים של קידוח כוללים את תחנת Vostok (Antarctica), שהגיעה ל-3,623 מ' בשנות ה-90, ואת פרויקט הקרח של גרינלנד (GRIP), אשר התאוששה הליבה של 3,029 מ' בשנת 1992.

עקבו אחרי Ice

מדענים קובעים את גיל כל שכבת קרח באמצעות שילוב של שיטות:

  • (FLT:0)Layer ספירת הכוכבים 1 (הידועים בשכבות השנתיות מזוהות באמצעות ריכוזי אבק, יחסי איזוטופ חמצן ו מוליכות חשמלית בגרינלנד, שכבות נבדלות מזה 120,000 השנים האחרונות; חלקים עמוקים דורשים שיטות אחרות.
  • (FLT:0) היכרויות וירטואליותFLT:1 - באמצעות איזוטופים כמו beryllium 10 או פחמן-14 מ פחמן דו חמצני לכוד.לדוגמה, 14C מ CO2 בבועות יכול לצאת עד 50,000 שנים.
  • (FLT:0) ,Volcanic Eventסמן אירוע צומת 1: תואמים אותות אפר או sulfur להתפרצויות ידועות, כגון התפרצות טמפבורה 1815 או 1257 סמאלס.
  • (FLT:0 Orbital tuningFLT:1) - התאמת שיאי ליבה קרח עם מחזורי מילנקווביץ ידועים (למשל, וריאציות במסלול כדור הארץ) כדי ליצור רצף זמן עקבי מעבר לספירה.

שיטות אלה מאפשרות למדענים לבנות כרונוולוגיה מתמשכת וגבוהה, המשתרעת על פני יותר מ-100,000 שנים בגרינלנד ומאות אלף שנה באנטארקטיקה, עם דיוק בתוך כמה אחוזים.

מה קרח מוביל לאקלים עתיק

ליבת קרח מכילה סוגים רבים של נתונים שביחד מציירים תמונה מפורטת של הסביבה הקודמת של כדור הארץ.כל מדידה – החל גזים ועד איזוטופים חלקיקים – מספקת חתיכה של פאזל האקלים.

Greenhouse Gas Concentrations

בועות אוויר שנלכדו בקרח הן קפסולות זמן זעירות של האווירה.על ידי ריסוק דגימות מתחת לאקום וניתוח מחזורי הגז באמצעות ספקטרומטריה המונית, מדענים יכולים למדוד את ה-FLT:0 Carbonoxide (CO2)FLT:1, ⁇ :2methane טמפרטורה בין רמות ה- C2 מטבוליות של 2-200 (CH-4FLT 3: 3, ו-FLT:4 ⁇ ) ⁇ בטמפרטורה בין רמות ה-co2-200.

רשומות ברזולוציה גבוהה מ- Law Dome

הליבה של קרח כיפת החוק (Antarctica) מספק שיא מפורט במיוחד של 2,000 השנים האחרונות, כולל העידן התעשייתי.זה מראה כי CO2 טרום תעשייתית רק מעט (כ-280 ppm) עד סוף המאה ה-18, ואז עלה בחדות.זה הליבה הזו גם תפסה את החתימה הרדיוקרבמית מבדיקות פצצה גרעינית, עוזרות לשיטות היכרויות calibrate.

שיקום טמפרטורה

שתי שיטות עיקריות משמשות לשיקום טמפרטורות העבר מליבת קרח:

  • (FLT:0) יחס איזוטופים של אוקסיגאן:1 ( ⁇ 18O) - היחס של כבד לחמצן אור בקרח הוא תלוי טמפרטורה תנאים קרים יותר תוצאה של יותר מפולציה של 18O בגלל איזוטופים כבדים יותר מכוסות שלג.
  • (FLT:0) דיפרריום עודףFLT:1 - וריאציות ב deuteriumrium איזוטופ מימן ( ⁇ D) תואמים עם שינויים טמפרטורה באזור המקור של משקעים, מתן מידע נוסף על לחות ותנאי האוקיינוס.

רשומות אלו מראות דפוס ברור של מחזורי קרח-גזעניים, עם טמפרטורות משתנות על ידי 10-15 מעלות צלזיוס בגרינלנד וכ-5-8 מעלות צלזיוס באנטארקטיקה במהלך 100,000 השנים האחרונות.המעברים בין תקופות קרחוניות ותקופות בין-קרחוניות הם מהירים באופן מפתיע, לפעמים מתרחשים בתוך עשורים - תופעה שהתגלתה לראשונה על ידי ליבות קרח.

אבק אטמוספירי ו Aerosols

ליבות קרח גם ללכוד חלקיקים אבק מיבשות וממלחי ים מן האוקיינוס. ריכוזי אבק גבוהים מצביעים על יבש, רוחי, ותנאים קרים אופייניים למקסימום קרחוני.לדוגמה, במהלך ה-Galacial מקסימלי (לפני כ-20,000 שנה), ליבות קרח אנטארקטיות מראות רמות אבק גבוה פי 20 מאשר היום, תקופות בין-קרחוניות מראות רמות אבק נמוכות בהרבה.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

שכבות דקות של sulfate געשי (H2SO4) שנמצאו בליבת קרח סימן התפרצויות גדולות.שכבות אלה מאפשרות למדענים לצאת למקורות דלק מאובנים וגם ללמוד את השפעות האקלים של אירועים געשיים.לדוגמה, התפרצות 1815 של הר טמפבורה ו-1257 סמאלס מתנוסדת באופן ברור על פני קרח רטוב, עוזר לחוקרים להבין כמה התפרצויות גדולות יכולות לגרום להתפרצות זמנית של כדור הארץ המקושרת גם הוא חושף אותות תת-קרקעיים:

חשיבות היסטורית של Ice Core Records

הנתונים של ליבת קרח שינו באופן יסודי את האופן שבו מדענים רואים את מערכת האקלים של כדור הארץ לפני שרשומות הליבה של הקרח הפכו לזמינים נרחב בשנות ה-80 וה-90, הבנה של האקלים העבר שנשען על נטיות פחות ישירות כמו סמים עמוקים ו טבעות עץ.

גילוי מחזורי אקלים טבעיים

ליבות קרח מראות כי האקלים של כדור הארץ מוצהר בין מדינות קרח וקרחוניות כמעט כל 100,000 שנים, מונע על ידי שינויים במסלול כדור הארץ (מחזורי מילנקוביץ') עם זאת, הם גם חושפים כי מחזורים אלה אינם חלקים - הם כוללים אירועים פתאומיים כגון FLT: 0 Younger מייבשי שיער 1LT 1 טמפרטורות קר (12,800 שנים) ו-Fernbnbnbsp; לעתים קרובות יכול היה להדגים שינויים פתאומיים אלה של התחממות פתאומית של 10.

עדויות מגרינלנד לעומת אנטארקטיקה

דגימות ליבה מגרינלנד מראות תנודות טמפרטורה קיצוניות ומהירות יותר (אקלים "הפלי") במהלך תקופות קרחוניות, בעוד ליבות אנטארקטיקה מתעדות דפוס איטי ויציב יותר.סימטריה זו מסייעת למדענים להבין את התפקיד של זרמי האוקיינוס (במיוחד את ה-Atlantic Meridional Overturning Circulation) בהפצת חום בין הקרסוליים.

חתימה Anthropogenic

המשמעות ההיסטורית העמוקה ביותר של ליבת קרח היא תיעוד ברור של ההשפעה האנושית.העלייה החדה ב- CO2, מתאן ו- nitrous oxide לאחר 1850 היא לחלוטין מחוץ לטווח הטבעי שנראה ב-800,000 השנים האחרונות.זהו לא תנודה קטנה - זהו שינוי שלב. ליבות הקרח סיפקו את ההוכחה העיקרית לכך שבני אדם משנים את האווירה העולמית בשיעורים גיאולוגיים חסרי תקדים.

מוביל ומזהמים אחרים

מעבר גזי החממה, ליבות קרח לשמר רשומות של זיהום מתכת כבד.לדוגמה, ריכוזים מובילים בגרינלנד עלו באופן דרמטי במהלך האימפריה הרומית ושוב במהלך המהפכה התעשייתית, שיאו בסוף המאה ה-20.לאחר שלב של בנזין מוביל, רמות מובילות באטמוספירה צנחו - סיפור חיובי גלוי בשכבות הקרח האחרונות.

אימות של מודלים אקלים

מודלים אקלים נבדקים על ידי הדמיה של שינויי אקלים העבר וההשוואה בין תפוקה עם נתונים ליבת קרח.לדוגמה, מודלים החיזוי התחממות עתידית חייבים לשחזר במדויק את שינויי הטמפרטורה הקרחונים והתגובה לשינויים בדלקים סולאריים ובגזי חממה.נתוני הליבה של קרח היו מכריעים בהאשר כי מודלים ללכוד נכונה את הרגישות של האקלים של כדור הארץ ל- CO2 - פרמטר מרכזי המכונה לעתים קרובות LTF:0liverse 2, 000 רגישות כפולה בין 82C ל- 200,000 ל- 2C.

שאלון עתידי: מדוע עלינו להמשיך את מחקר הקרח

מחקר הליבה של קרח אינו רק תרגיל היסטורי; חיוני לחיזוי ולהתכונן לשינויי האקלים העתידיים.הבנת השינויים הפתאומיים מהעבר, הרחבת השיא, ולעקוב אחר התערבות אנושית הם קריטיים.

חזרה ל-Switching the Record again

הליבה קרח הוותיקה ביותר משתרעת כיום על 800,000 שנים (עמ' פאן C) מאמצים בינלאומיים, כגון FLT:0 â ¢ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

שיפור עתיד

ניתוח ברזולוציה גבוהה יותר של ליבת קרח יכול לחשוף את התזמון ואת המהירות של שינויים פתאומיים בעבר.כפי שכוכב הלכת חם היום, יש חשש כי חלקים של מערכת האקלים - כמו ה- Atlantic Meridal Overturning Circulation או הקרח גרינלנד שיטה - יכול לעבור קריסת מהירה של שיאי ליבה של שינויים מהירים העבר לספק את ההוכחה הישירה היחידה של איך התמוטטות כזו עלולה להתרחש ומה יכול להיות על דפוסי מזג אוויר עולמיים ודוגמה מהירה של 10 מעלות צלזיוס, למשל, על פני כמה עשורים, כדי לשפר את ההתחממות כדור הארץ, על פני טמפרטורות מהירות, על פני כדור הארץ, על פני השטח, על פני כדור הארץ, על ידי התחממות כדור הארץ, על ידי טמפרטורות מהירות, על ידי טמפרטורות מהירות, על ידי גרינלנד, על ידי גרינלנד, על ידי התחממות מהירה, על ידי כמה זמן קצר יותר, על ידי טמפרטורות מהירות, על ידי טמפרטורות מהירות, על ידי טמפרטורות מהירות, על ידי טמפרטורות מהירות, על ידי טמפרטורות מהירות גבוהה, על ידי גרינלנד, 10 טמפרטורות מהירות גבוהה יותר, על ידי התחממות כדור הארץ, על ידי התחממות כדור הארץ, על ידי טמפרטורות מהירות, על ידי טמפרטורות מהירות גבוהה, על ידי גרינלנד, על ידי גרינלנד,

מעקב אחר התערבות אנושית

ליבות קרח משמשות גם כבסיס למדידת יעילות הפחתת האקלים.לדוגמה, אם בקנה מידה גדול גיאוגריננדס או טכנולוגיות ללכוד פחמן פרוסים, דגימות ליבה קרח עתידיות יכולות לזהות שינויים בהרכב אטמוספירי באזורים הקוטביים. הסביבה הפריזאית של גליונות הקרח הופכת אותם לפקחים טבעיים מושלמים של שינוי אטמוספירלי גלובלי כבר, ליבות קרח תיעדו את ההצלחה של פרוטוקול מונטריאול בצמצום של אזור החמצן בגרינלנד, לאחר ריכוז הנראה בטמפרטורות.

אתגרים ומגבלות של לימודי קרח

בעוד ליבת קרח היא בלתי נסבלת, הם לא ללא מגבלות:

  • (FLT:0) סיקור ציטוגרפיה 1 (Geographic CoverFLT:1) - רק כמה מקומות בגרינלנד ואנטארקטיקה מספקים קרח ישן מאוד.קרחונים ההר הם התכה והפסדים את השיא שלהם, ולכן מאמצים לארכיון קרח מקרחונים בעלי יכולת נמוכה הם דחופים.
  • (FLT:0)Gas difciofusionFLT:1 - מעל אלפי שנים, בועות אוויר יכולות לטבול, חלק שינויים מהירים מאוד בריכוזי גז.עבור החלטה עונתית, טכניקות מיוחדות כמו ניתוח זרימה מתמשך (CFA) נדרשים.
  • (FLT:0) הפרעות זרימה של זרימה (FLT:1) ליד סלע, קרח ניתן לקפל או מעורבב, מה שהופך היכרויות קשה.לדוגמה, החלק התחתון של הליבה GRIP היה מוטרד, כך הליבה השנייה (GISP2) כבר היה לקדוח 30 ק"מ משם להשוואה.
  • (FLT:0) Cost and LogisticsFLT:1 - קמפיינים של קידוח עמוק דורשים שנים של תכנון, מיליוני דולרים ותמיכה מכמה מדינות.הפרויקט האירופי לקרח קורינג באנטארקטיקה (EPICA) היה מעורב קונסורציום של 10 מדינות ועלויות מעל 30 מיליון דולר.

למרות האתגרים האלה, ההתקדמות הטכנולוגית בתרגול, היכרויות וניתוח ממשיכים לדחוף את הגבולות. כלים חדשים כמו לייזר ספקטרומטריה המונית לאפשר ניתוח כימי בקנה מידה מיקרו, לחשוף פרטים עונתיים.נוזלים קידוח השתפרו כדי למנוע זיהום, ומקדחים רובוטיים מפותחים לסביבות קיצוניות.שדה נשאר בקצה של לימוזינה.

מסקנה

ליבות קרח הן הרבה יותר מים קפואים - הן ספריות של ההיסטוריה הקלימטית והאטמוספירה של כדור הארץ.מחשוף את הקצב הטבעי של גילי קרח לספק הוכחה סופית לשינויים הנגרמים על ידי ריכוזי גזי החממה, מחקר הליבה קרח מהפכה ההבנה שלנו של מערכת האקלים של כדור הארץ, בעוד אנו עומדים בפני עולם התחממות, השיעורים נעולים בקרח עתיק יותר רלוונטיים מתמיד, להמשיך לנתח את ההחלטות הקיימות, אך ורק על ידי , לא תוכל להמשיך הלאה, כדי לספק את היסודות הקודמים שלנו, לא תוכל להמשיך ולצמצם את ההיסטוריה עוד יותר, כך שעדיין לא תוכל להמשיך ולצמצם את עקרונות המדעים, עוד יותר, עוד יותר, כך שעדיין לא תוכל להמשיך ולצמצם את עקרונות אקלים, כך, כך, כך שעדיין לא תוכל להמשיך ולאפשר עוד יותר, עוד יותר, עוד יותר, לא תוכל לספק את פני עולם ייצוב, עוד יותר, עוד יותר, כך, כך, כך שעדיין יהיו רלוונטיים יותר, כך שעדיין יהיו רלוונטיים יותר, כך, כך, כך, כך שעדיין יהיו רלוונטיים יותר, כך שעדיין יהיו רלוונטיים יותר, כך שעדיין יהיו רלוונטיים יותר, כך שעדיין לא תוכל לספק את פני עולם רזולוציה ארוכה יותר, כך שעדיין לא תוכל לספק את פני עולם רזולוציה גבוהה יותר, כך, כך

(ב) עיין ב[[1924]] ב[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]