Zyklen und Temperaturen: Klima und Kern

Zyklen und Temperaturen: Klima und Kern
Zyklen und Temperaturen: Klima und Kern
Anonim

Neue Beweise für den globalen Klimawandel kamen nicht aus dem Ozean, der Atmosphäre oder sogar von der Erdoberfläche, sondern tief aus dem geschmolzenen Kern des Planeten.

Die Bewegungen des Erdkerns und die Oberflächentemperatur des Planeten stehen in Beziehung zueinander
Die Bewegungen des Erdkerns und die Oberflächentemperatur des Planeten stehen in Beziehung zueinander
Die schwarze Linie ist die globale mittlere Oberflächentemperatur; rot - abzüglich des geschätzten Beitrags der menschlichen Zivilisation; grün - Schwankungen in der Tageslänge; blau - die Geschwindigkeit der Strömungen im geschmolzenen Erdkern
Die schwarze Linie ist die globale mittlere Oberflächentemperatur; rot - abzüglich des geschätzten Beitrags der menschlichen Zivilisation; grün - Schwankungen in der Tageslänge; blau - die Geschwindigkeit der Strömungen im geschmolzenen Erdkern

Die Bewegungen des Erdkerns und die Oberflächentemperatur des Planeten hängen miteinander zusammen

Jeder weiß, dass die Erde im Durchschnitt in etwa 24 Stunden eine Umdrehung um ihre Achse macht. Während des Jahreszyklus variiert die Länge des Tages innerhalb von 1 ms - im Winter etwas länger und im Sommer etwas kürzer. Diese jährlichen Veränderungen sind mit jahreszeitlichen Besonderheiten des Energieaustauschs zwischen der Oberfläche des Planeten und seinen beweglichen Hüllen verbunden - dem Ozean und der Atmosphäre mit ihren Winden, Strömungen und veränderlichen Drücken.

Kleine Schwankungen in der Tageslänge sind aber auch auf einer längeren Skala zu beobachten. Periodische Änderungen sind bekannt mit einer Zyklizität von 2 bis 10 Jahren, etwa 10 Jahren und so weiter. Einer der ausgeprägtesten Zyklen dauert 65-80 Jahre, Änderungen erreichen 4 ms.

Solche langfristigen Schwankungen lassen sich nicht durch die Bewegungen der Weltmeere oder der Atmosphäre erklären. Es wird angenommen, dass sie durch Ströme in den oberen Schichten des geschmolzenen Kerns des Planeten erzeugt werden, die auch das globale Magnetfeld der Erde erzeugen, und die Wechselwirkung von Strömen auf dem Mantel beeinflusst auch die Dauer des Tageszyklus.

Beobachtet werden können diese Strömungen aus geschmolzener Materie leider noch nicht - aber wir können Veränderungen in der Magnetosphäre der Erde aufzeichnen und daraus bereits die notwendigen Rückschlüsse auf Strömungen im Kern ziehen. So wurde bereits gezeigt, dass sich diese Strömungen mit einer Frequenz von mehreren Jahrzehnten ändern, was gut mit den Daten über zyklische Änderungen der Tageslänge übereinstimmt. Andererseits wurde gezeigt, dass die Länge des Tages irgendwie mit kleinen Schwankungen (innerhalb von 0,2 Grad) der durchschnittlichen globalen Oberflächentemperatur zusammenhängt.

Aber wie hängen diese drei Faktoren zusammen - die Rotationsgeschwindigkeit der Erde, die Bewegung in ihrem Kern und die Oberflächentemperatur? Dieser Frage ging eine große Gruppe von Wissenschaftlern aus Frankreich und den USA in einer neuen Studie nach.

Zunächst zeichneten sie globale Temperaturänderungen aus Beobachtungen auf, die in den USA und Großbritannien seit 1880 bzw. 1860 gemacht wurden. Außerdem wurden für diesen Zeitraum Berechnungen zu Strömungen im flüssigen Erdkern angestellt. Es wird gezeigt, dass Temperaturänderungen in enger Korrelation mit den erwarteten Änderungen der Kernströme und der Tageslänge stehen. Dies dauert jedoch bis etwa 1930 an, danach weichen diese Faktoren zunehmend voneinander ab: Die Temperatur steigt weiter an, ohne dass damit die Kernaktivität oder die Tageslänge zunimmt. Von diesem Moment an beginnt laut Wissenschaftlern der globale Einfluss der Menschheit auf das Klima zu erscheinen.

Dann schätzten Wissenschaftler durch Computersimulationen grob die Auswirkungen der menschlichen Zivilisation auf das Klima und subtrahierten ihren erwarteten Beitrag von den beobachteten Daten. Somit sollten nur Temperaturschwankungen im Zusammenhang mit natürlichen Prozessen in der Grafik verbleiben. Die resultierende Temperaturkurve korreliert eindeutig mit der Bewegungsaktivität im Kern und mit der Tageslänge, sowohl vor als auch nach den 1930er Jahren bis heute.

Der menschliche Einfluss in den letzten 80 Jahren verschleiert deutlich das empfindliche Gleichgewicht zwischen der Aktivität des Erdkerns, der Rotationsgeschwindigkeit des Planeten um seine Achse und der Temperatur seiner Oberfläche. Aber dieses Gleichgewicht ist eindeutig vorhanden: Die genaueste Überprüfung der Ergebnisse durch die Forscher zeigte die volle statistische Signifikanz der festgestellten Korrelationen. Was ist der Mechanismus der Beziehung zwischen diesen drei Faktoren? Niemand kann es mit Sicherheit sagen, obwohl die Autoren der Arbeit mehrere Hypothesen dazu haben.

Zum Beispiel können die Bewegungen des geschmolzenen Kerns zu Veränderungen in der Magnetosphäre und im „Schirm“vor geladenen kosmischen Teilchen führen, der unseren Planeten schützt. Der Strom dieser Partikel kann die Wolkenbildung in der Atmosphäre beeinflussen. Wolken beeinflussen die Menge an Sonnenenergie, die vom Planeten absorbiert oder zurück in den Weltraum reflektiert wird, und somit die Temperatur.

Siehe auch: „Katastrophenemblem. Klimakurve.”

Laut NASA-Pressemitteilung

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