Uppskattningar av temperatur och atmosfär

[pandersson2]

Man ser ju ganska ofta uppskattningar av temperatur och även atmosfär från äldre tidsepoker. Är det någon som kan förklara för mig hur man kan göra sådana beräkningar efter några hundra miljoner år? Vad för material kan ma ha att bygga på som inte har blivit nedbrutet under den tiden? Det som jag undrat mest över är tex koldioxidhalten i atmosfären. Hur kan en gas som uppgår till ett par ppm kunna beräknas flera hundra miljoner efteråt? Jag kan själv inte förstå det.

[Jokke]

Finns en rad olika sätt att ta reda på hur klimatet var förr. Ett är att borra ner sig några kilometer i Antarktis is. Sen kan man analysera isen som berättar bla om växthusgaser, joner, aerosoler, föroreningar och hur jordens klimat var för hundratusentals år sedan.

[Odinkarr]

Naturen fører dagbog, og biblioteket findes på Grønland, nedfrosset i indlandsisen. Noget af den bedste forskning omkring dette på verdensplan foregår på Niels Bohr Instituttet på Geofysisk institut (under Københavns Universitet).

Is- og klimaforskning opererer med begrebet ”DO-klimaskift” (DO Events), navngivet efter den danske Professor Emeritus Willi Dansgaard og den schweiziske Professor Oeschger (DO), der først beskrev disse klimaskift efter de første boringer i Grønland i 1966.

Et ”DO-klimaskift” betegner stærk og pludselig stigning på 10-15 grader i Grønlands middeltemperatur, afspejlet i Grønlands indlandsis. Temperaturen stiger typisk 5-8º inden for ca. 30-40 år, hvorefter den falder over en længere periode.

Dette er naturens målbare dagbogsaftryk. Der er målt 26 ”DO-klimaskift” i tidsrummet 110.000 BP (Before Present, hvor ”Present” = 1950 e.Kr.) frem til 23.000 BP 1. Nøjagtigt som filosofi og historie forudsiger sker disse klimaskift tilsyneladende med ca. 1.500 års mellemrum (helt nøjagtigt 1.470 år).

1 Niels Bohr Instituttet: ”Klimaskift - sandsynlighed for tilfældighed” (9.3.2007)

mvh


Flemming

[diravi]

Vid arkeologiska undersökningar kan man även titta på växt och djurriket, för att se vad för förutsättningar som funnits på en viss plats. Tittar man specifikt på skalbaggar, eller andra insekter, så är de oftast extremt miljökräsna, och tål inga, eller extremt små variationer.

Här en länk till en ume-arkelog som sysslat mycket med skalbaggar:

http://www8.umu.se/archaeology/personal ... ioner.html

Kul projekt:

http://www.sead.se/

[pandersson2]

Tack för svaren. Jag tycker de var intressanta. Om ni tillåter så tager jag och påpekar några svagheter som finns med de metoder som ni tagit upp. Om ni kan meddela mig hur man har försökt att lösa dem skulle jag vara tacksam.

Issammansättning.
1. Isen har, förmodar jag , bildats huvudsakligen genom snöfall. Här är det viktiga kärnbildning och tillväxt. Kärnbildning underlättas vid förekomsten av partiklar och tillväxt är beroende av främst temperatur, temperaturgradien och luftfuktighet. Eventuellt så kan mindre förekomst av ämnen i luften spela stor roll för tillväxten. Denna tillväxt har stor betydelse för förekomsten av andra ämnen i isen. Detta genom att man dels får olika ytmängd där ämnena kan adsorberas samt att man får olika kristallplan vid ytan som ochså ger olika adsorbation. Samma sak för tillväxten gäller den snö som bildas vid ytan. Detta betyder att vädret bör haft en stor inverkan på issammansättningen. Hur vet man att det helt enkelt inte är vädervariationer man studerat?

2. När is ombildas till vatten så ändras lösligheten. I mina ögon betyder det att om isen någon gång har tinat så har det halt av gaser ändrats. Detta bör dock kunna ses på strukturen.

3. Vad känner man till om stabiliteten av molekylerna? Detta är ett okänt område för mig. Hade det varit i en metall hade det ju varit omöjligt att tala om molekyler då syret och kolen skulle delat sig och löst sig atomärt. Detta problem slipper man i is, men risken för att molekylen skall omvandlas finna. Hur gamla mätdata har man för detta och hur säker är extrapolationen?

4. Vilka mätmetoder använder man för att uppskatta sammansättningen?

[Odinkarr]

Prøv at stille spørgsmålene (frågarna) direkte til Niels Bohr Institutet:

http://www.nbi.ku.dk/ansatte/

mvh

Flemming

[pandersson2]

Odinkarr,

tack för tipset. Jag tittade lite på de data som fanns tillgängliga. Jag läste om ett projekt där temperaturen verkar ha mätts på plats och sedan översatts till den temperatur som uppskattas ha funnits vid den aktuella tidpunkten. Denna metod kan dock bara användas några tusen år tillbaka i tiden för att måta temperaturändringar enligt forskarnas egna uppfattningar.
http://www.gfy.ku.dk/~www-glac/data/ddjtemp.txt

Ice and snow has a large heat capacity and a poor heat conductivity. It is therefore
possible to reconstruct past temperatures from present day temperature measurements
in bore holes after ice core drilling. The thermometer has to be very accurate since
a precission of 0.01 degree is needed.

Details about the temperature history are lost as we go back in time. The curves become
more and more average curves. The abrupt and violent climate changes at the time of the
termination of the last ice age between 13000 and 9000 years BC (15000 and 11000 years BP)
are thus completely erased.

[pandersson2]

Följande Wikipediasidor nämner några metoder.

http://en.wikipedia.org/wiki/Proxy_(climate)
http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_dio ... atmosphere

Här nämns att temperaturen kan relateras till 18-syreisotopen. δ 18O = aT + b

Koldioxidhalten skall relateras till bor- och kolisotopers ratio i marina sediment. Jag förmodar att det är något liknande C14 metoden för åldringsbestämning av fossilt material. Jag har inte sett vilka isotoper som skulle vara aktuella.

[pandersson2]

Man har tydligen använt bor för att räkna på havets pH-värde och därigenom erhållit CO2-halten.

I denna artikel diskuteras detta.
http://www.sciencemag.org/cgi/content/f ... 5447/2043a

Dock tycker jag det är inressant med artikeln att man tydligen lätt kan justera sina förutsättningar efter vad man förväntar sig att hitta. I mina ögon är artikeln inte objektiv. Dock skall man betänka att den syftar till att kritisera en annan slutsats, detta lyckas den bra med.

[MrMR]

Hittade tillbaka till forumet och tänkte ge mig in i diskussionen igen....

Vad gäller temperaturuppskattning via isborrkärnor spelar isotopsammansättningen i vattnet en stor roll. Jag kommer inte direkt ihåg om de tyngre syreisotoperna är vanligare förekommande (i det vatten som bildar iskristaller) från perioder av generellt varmare klimat på jorden eller om det var tvärt om. Att det är skillnad vet jag.
Dessutom finns det paleontologiska bevis i form av små organismer med spiralvridna skal av kalcit (inte hundra här men någon form av karbonat är det). Dessa skal skall visst vara vridna med eller moturs beroende på vattentemperatur. Då man i sin tur tror sig veta ungefär under vilka betingelser dessa organismer lever, djup, salthalt, etc ger dessa skal en fingervisning om varmt eller kallt klimat.
(Det var ett tag sedan jag läste sed-strat så jag minns inte allt)
/Martin

[Stefan Lundgren]

Jag kom att tänka på en liten artikel i Illustrerad Vetenskap som handlade om med hjälp frön från furu kan gå tillbaka 140 000 år i tiden. Vet inte om jag har kvar detta nummer och det var samma nummer som handlade om hyenor och datavirus kommer jag ihåg, ifall om någon skalmanit har denna tidning kvar.

Stefan

[LasseMaja]

Det finns ju en hel del olika sediment i naturen som man kan studera sammansättningen av. Årsringar av träd, torvmossar och annat nyttigt.

[Stefan Lundgren]

Inga träd i Sverige är äldre än 1000 år, inte såvitt vad jag vet iallafall. Däremot känner jag till att en ek som är på Ornunga gamla kyrkas mark är från 1500-talet någon gång och det är nog lite försent att ta paritet med förhistoriska mått.

Stefan

[Schwemppa]

Dendrokronologi alltså. Man kan kombinera resultaten från flere träd, eftersom deras årsringar är likartade om de vuxit i samma område. Då kan man komma ganska långt bakåt.

http://www.byggnadsvard.se/index.php?op ... &Itemid=89

[Stefan Lundgren]

Då är det värt att tillägga att då måste tålamodet vara stort och vara enträgen med att lösa den svåra uppgiften. Furu är väl det trädslag som har pollen som man kan följa drygt ett par tusen år tillbaka i tiden.

Stefan