The Ice Chronicles -- The Quest to Understand Global Climate Change
Paul Andrew Mayewski and Frank White 著
University of New Hampshire, University Press of New England
刊行:2002 年
amazon.co.jp で購入
読了:2004/11/29
名大サロンで、「映画「デイ・アフター・トゥモロー」を科学で楽しむ」
などという講演を引き受けてしまったので、そのネタ作りに読んだ。
前に読んだ Richard Alley の
"The Two-Mile Time Machine" と同様、
GISP2 (Greenland Ice Sheet Project Two) プロジェクトに関わった人が
一般向けに書いた本。とくにこちらの Mayewski は GISP2 の中心人物である
だけに、GISP2 の計画を立ち上げる時の話などが詳しい。
共著者の White はサイエンスライターである。
Alley の本よりは網羅的で、氷期の気候変動だけでなく、
MWP (Medieval Warm Period) や LIA (Little Ice Age) の話など
や気候変動と文明との関わりなどまで含まれている。そういうところでも
いろいろ勉強になる本である。
なお、専門家の
増田耕一氏によるレビュー もある。
以下は読んでいる途中で備忘録として採ったメモである。
途中でランダムに採ったメモ
地球変動の解明プロジェクトの歴史
(1) IGY (International Geophysical Year) 1957-1958
1950s-60s を象徴する大イベント
このときに
大気 CO2 モニタリングが開始 (C.D. Keeling at the Scripps Institute of Oceanography)
オゾンモニタリングが開始 (at the British Antarctic station in Halley Bay)
参考HP: National Academics - IGY
(2) CLIMAP (Climate: Long-Range Investigation, Mapping and Prediction) 1960s-70s
氷期の地球表層環境の復元
リーダー:John Imbrie
(3) 氷コアプロジェクト
- Vostok ice core 1990s
- Russia/France/USA 連携プロジェクト
-
NOAA Paleoclimatorogy - Vostok Ice Core
- 現在では 3350m, 42 万年の記録がある (p.40, Fig.2.1)
- GISP2 (Greenland Ice Sheet Project 2)
- アメリカのプロジェクト
- 1986-1988 予備調査;1989-1993 本調査;1993/07/01 基盤まで掘り抜く
- GISP2 Home Page
- GRIP (Greenland Ice Core Project) 1989-1995
- ヨーロッパのプロジェクト
-
ESF - GRIP
- GISP2/GRIP 連携
- 1987 年くらいから連携会合が始まる。30 km 離れてコアを掘って対比することに合意。
気候変動問題の世界の風潮
1960 年代:寒冷化が心配されていた。実際 1940-70 年代は、一時的な寒冷期であった。
1980 年代:地球温暖化が心配されるようになった。
GISP2
特徴
(1) 年縞をできるだけ正確に読んで年代を決定した
(2) 高い時間分解能
- 過去1万年間では2年
- 過去1万〜4.5万年の間では15年
- 過去4.5万〜11万年の間では50年
(3) 系統的に多くの種類の測定を行った
GISP2 から見つかった気候変動
Mayewski らは GISP2 から作った PCI (Polar Circulation Index 極域の風の強さの指標) の
周期性解析を行っていくつかの周期を発見した (Fig. 3.8)
- more than 7 万年: eccentricity の 10 万年周期に対応?
- 38,500 年: obliquity の 4.1 万年に対応
- 22,500 年: precession の 2.3 万年に対応
- 11,100 年: 2.3 万年の高調波?
- 6,000 年: Heinrich events
- 2,200 年: 太陽活動の変化の周期(14C と共通)
- 1,450 年: RCCEs (D/O cycles)
- 510 年: 太陽活動の変化の周期(14C と共通)(吉田注:1,500 年の高調波の可能性もあるのでは?)
気候変動の要因
気候変動の要因のまとめ
- 天体の軌道変化
- 氷床の振る舞いの振動
- 海洋循環の振動
- 太陽活動の変化
- 温室効果ガス
- 大気中のダストや酸
氷期・間氷期の名前
Holocene 現在から1万年位前までの温暖期
Wurm Glacial (欧), Wisconsin Glacial (米) 1万年から12万年位前までの氷期
Eemian Interglacial (欧), Sangamon Interglacial (米) 12万年位前に1万年くらい続いた間氷期
RCCE (Rapid Climate Change Events)
RCCE : 「リッキー」と発音
RCCEs に関連している positive feedbacks
- ice sheet albedo
- 氷はアルベドが高いので、地球を冷やす。するとまた氷が出来やすくなる。
- ice sheet elevation
- 氷があって、しかも高いと、冷えた空気が周りに降りてくる。
- surface smoothness of ice sheet
- 氷表面は比較的滑らかなので、上を通る風があまり減速しない。
Younger Dryas
16000 -- 11500 年前:氷期から間氷期へ向かう時期
14500 年の頃急激に温暖化し、その後急速に寒冷化して YD となる。
気温は現在より 15 ℃くらい低い。
YD は 1300 年くらい継続し、11640 年前に突然終わる。YD の終わりが Holocene の始まり。
開始と終了には、それぞれ 10 年程度かそれ以下しかかかっていないことに注意。
YD の記録としては Ca の増加が顕著である。これは風が強くなって dust が増えたことによるのだろう。
原因は Conveyor Belt の停止である。
NADW (North Atlantic Deep Water)
NADW が出来るのは、冷たくて塩辛いから。塩辛い理由は
- 熱帯の風が真水を大西洋から取り去る
- 地中海の塩辛い水が入ってくる
NADW が止まるとすると、その理由として考えられるものは
- 氷山が融けて真水が入る
- 極域で河川水(真水)が流入する
- 熱帯域で風が弱まって、湿気(真水成分)が取り去られない
Holocene の気候変動
Holocene の寒冷期
Holocene の寒冷期は 2,600 年ごとくらいに起きており、
太陽活動の減少期と対応しているようだ (Fig. 4.4)
- 8,880 - 7,800 BP
- 6,100 - 5,000 BP
- 3,100 - 2,400 BP
- 600 - 0 BP (LIA: Little Ice Age)
最近の千年
- MWP (Medieval Warm Period) a few x 100 AD - 1300(1350) AD
- LIA (Little Ice Age) 1400 AD - 1900s 初頭 (現在?)
- GISP2 によれば、開始は比較的急速。北大西洋地域では季節風が強まった (Fig. 5.7)。
原因は太陽活動が不活発になったせいかもしれない (14C にも似たような
変化がある ← Fig. 5.7)
- 1940-1970s 少し cooling
- 原因として考えられること (1) 太陽活動の不活発期 (2) 第2次大戦と戦後の工業の発達に
伴う硫酸の放出で、太陽放射が遮られた
文明と気候
- メソポタミア
- 2,200-1,900 BC には北大西洋が暖かくなり、西風が弱まって、メソポタミアが乾燥した。
このため 2,200 BC くらいにアッカド王国が崩壊した。
(吉田注:エジプト古王国の崩壊もこれに関係しているかもしれない)
- グリーンランド
- 985 AD にバイキングが入植した。このときは MWP で暖かかった。
ところが、1400 AD くらいに LIA が到来し、グリーンランドには
ヨーロッパのような生活様式では人が住めなくなった。
- マヤ文明
- 750-900 AD に乾燥化によって帝国が崩壊した。
- ぺトラ
- 300 BC - 100 AD に栄えたにもかかわらず、現在ではヨルダンの砂漠地帯
- シルクロード
- 200 AD -1000 AD (MWP) に栄えたにも関わらず、現在ではトルファン砂漠が広がっている