Paradox cool tropů - Cool tropics paradox
Chladné tropy paradox je patrný rozdíl mezi modelovanými odhady tropických teplot během teplých, bez ledu obdobích křídy a eocénu a chladnější teploty, které proxy navrhovaných byli přítomni. 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
Zdálo se, že rekonstrukce paleoteploty na základě proxy předpovídají nízkoteplotní gradient mezi tropy a póly . Údaje z povrchově obydlených foramanifera naznačovaly, že během pozdní křídy, neobvykle teplého období, byly povrchové teploty moře chladnější než dnešní. 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. Ty by nemohly vytvořit stav bez ledu bez použití zvýšené atmosférické koncentrace CO
2 ; tento předpoklad byl porovnán s důkazy a shledán platným. To přineslo novou obtíž: více CO
2 by produkovalo teplejší teploty tropického moře a důkazy naznačovaly, že jsou stejné nebo dokonce chladnější než dnešní.
Data podporující chladné tropické oceány
Foraminiferální data, která naznačují, že tropické teploty jsou chladnější než dnešní, nesouhlasila s pozemskými zástupci, kteří hovořili o teplejších teplotách - ačkoli většina pozemských údajů je založena na extrapolaci údajů mimo tropy.
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. Další faktory znamenají, že u každého původního vzorku lze považovat za související chybu až 3 ° C. 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.
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. Neexistovaly však žádné důkazy o tomto chování a stále přetrvávaly problémy. Póly byly stále teplejší, než předpovídaly modely. 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.
Rozluštění paradoxu
Náznaky tepla - pozemské proxy
Data z pozemských proxy naznačují, že rovník mohl dosáhnout 30 ° C - tento údaj je však založen na extrapolaci dat nalezených mimo tropy. To by znamenalo, že foramaniferální proxy byli špatní - testy možná byly přetištěny diagenezí . Vědci se obrátili k mělkým mořským měkkýšům, protože je snadné určit, zda byly jejich skořápky pozměněny diagenezí.
Detekce diageneze u měkkýšů
Mnoho ulit měkkýšů je vyrobeno z aragonitu, minerálu, který je diagenetickou změnou rychle nahrazen kalcitem. Také měkkýši na pobřeží si zachovávají sezónní variabilitu ve svých skořápkách, což je vlastnost, která by se ztratila v přítomnosti diagenetického signálu. 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. 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. Tento trend nejlépe vyhovuje, pokud CO
2 byla dominantní silou pro chlazení.
Zimní teploty měkkýšů dobře odpovídají teplotám foramaniferal, což naznačuje, že foramanifera převážně rostla během zimních měsíců. Celkové teploty dobře odpovídaly pozemským a modelovaným odhadům teploty povrchu moře o 4–5 ° teplejší než dnešní.
Přehodnocení foraminiferálního záznamu
Paleotermometr na bázi hořčíku a vápníku je nedávno vyvinutou alternativou k metodě 8 18 O a vyhýbá se mnoha nejistotám obsaženým ve druhé metodě. Použití této techniky generuje výsledky více konzistentní s těmi, které se očekávaly, na rozdíl od původních záznamů δ 18 O ze stejných webů. Další studie únavná určeny výlučně ty foraminifera, které by mohlo být prokázáno, že nejsou prošly jakékoliv diagenezi v tom, dát δ 18 O podpis podobný tomu, který se očekávalo, což naznačuje, že špatná ochrana byl zodpovědný za původní zmatku.