作者paleoworld ( 路 遥 知 罗 立 )
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标题Re: [问题] 请问何谓冰期间冰期??
时间Thu Jan 11 11:24:16 2007
第一次在这个板发文,有点害羞>///<
有关上面的讨论提供一点拙见,希望可以对大家有帮助
1.有关地球绕日轨道跟日照量(insolation)之间的关系
Milankovitch先生提出的绕日轨道跟日照量之间的关系主要有三种
a.偏心率的改变:地球绕日的轨道不是正圆,而是有一点椭圆
但椭圆的偏心率会随时间而改变,改变的周期也不是只有十万年
还有一个较弱的四十万年的周期
这里要插题一下,我们所讨论的周期多少万年多少万年,都不是很准确的
应该要说他是一个quasi-period 而不是一个真的完美的sin波的型式
比如说十万年的周期,他并不是真的很准确的十万年,而是一个从9xk ~ 12xk
的复合波,只是平均上看起来是十万年
b.地轴倾角的改变: 地球自转轴与绕日轨道并不是垂直的,而会有一个22.5-24.5度
的倾角,这样一个倾角亦会随时间改变,而有大约一个4万1千年的周期
地轴倾角的改变对於高纬度的日照量会有很大的影响,倾角越大时
高纬度地区的季节性日照量差异就越大
c.岁差:其实岁差有两个周期一个是2万3千,一个是1万9千,岁差主要讲的就是春分点
与秋分点会随时间改变,不太会画图请见谅,大至上就是想像一个椭圆
会有近日点,远日点,这两点的连线过太阳的位置的垂直线会再跟轨道有两个接点
总共这四个点,春分点会随时间在这四个点移动,这个周期是2万3千
1万9千的我不太清楚是哪个周期,但这两个周期混起来出现的讯号大约是2万1千
另外这边要再插个题,波之间彼此叠加出来的周期并不是很直接的加减
而必需要要透过这个公式 1/p1 +/- 1/p2 = 1/p
2.为什麽冰期跟间冰期在晚第四纪,也就是一般认为74万年之後
会呈现一个很好的十万年周期呢?
这里有几点要澄清
a.气候系统怎麽运作?
我们所看见的气候讯号
(无论是透过氧碳同位素,镁钙比,等等各种不同的代用指标也就是所谓的proxy)
都是气候这个系统,对於外力的反应
FORCING =====> CLIMATE SYSTEM BLACK BOX =========> CLIMATE SIGNAL
就好像上面个图一样,有一个外力的的输入,气候系统本身去做反应
然後输出在我们研究的材料上
至於为什麽要叫气候系统黑盒子呢?就是因为我们对於这个系统内部之间
如何彼此反应尚未有清楚的了解
b.十万年的周期其实是在40万年之後才发展的最好
40万年的时候有一个事件叫"中布容期事件Mid-Brunhes Event, MBE)"
在近五百万年来(上新世, Pliocene),其实整个气候冰期跟间冰期的旋回是以
4万1千年的周期为主导,只到在~90万年的时候发生了一个
中更新世事件(mid-Pleistocene Revolution),之後气候系统在逐渐的反应以十万年
为周期的冰期间冰期旋回,而到了40万年之後发展最盛
其实影响地球最主要的日照量改变的,在低纬度地区是岁差,在高纬度地区是地轴
倾角,偏心率的改变是很小的
至於原因,很抱歉要让您失望了,没有人知道
但至少这代表了一件事情,这样的周期改变,并不是来自於外力的改变
而是来自於地球气候系统的调节,而原因大家现在还在努力中
c.怎麽知道很老很老的过去气候?
就我所知的大概分享几点
1.化石证据: 如果根据古地磁重建的古大陆位置可信,比如说这块大陆当时应该
位於高纬度,但是却发现了阔叶林,或是只有在温暖环境或海域才能生活的生物
那就可以合理的推测当时的气候比现在暖
2.沉积物: 在Neoproterozoic也就是元古代最接近古生代的6-8亿年前,一般目前
信曾有一段很冷很冷的时期,被称为雪团地球(Snow Ball Earth)那到底当时多冷
这些我们这边先不讲,但很冷的证据从哪来呢?在许多地盾上在这段时间都发现了
冰河的典型沉积物类型:冰碛石,而又根据古地理的重建,这些地盾在当石可能
并不是在高纬度,而是在低纬度,所以连低纬度都有这些冰碛石,故推测
当时很冷
3.叶子边缘: 这个方法我也不是很清楚,但大概是这样,一般说来在热带地区的
叶子的边缘比较圆滑,比较高纬度的比较波碎,另外好像也可以推到跟二氧化碳
浓度的关系,所以可以去找叶子的化石,透过计算,推测当时的二氧化碳浓度
(这个方法我不是很了解,可能会有出入)
以上分享一点拙见,也很欢迎大家的指正,对古气候学有兴趣的同学
可以考虑选修地质系魏国彦老师,以及Ludvig Lowemark两位老师所开的课程
相信会对古气候,古海洋学的研究更多一层的了解,也欢迎大家到地质系115室喝喝茶
闲来无事的研三生....囧rz
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1F:推 Piin:好文, 推! (快毕业..) 01/11 11:26
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2F:推 Simonson:推~又复习了一下了~~~^^ 01/12 00:56