Küçük Buz Devri volkanizması - Little Ice Age volcanism
Küçük Buz Devri volkanizması , Küçük Buz Devri sırasındaki büyük volkanik faaliyetleri ifade eder . Bilim adamları, diğer doğal faktörler, yani yörüngesel zorlama ve sera gazı ile güneş lekesi aktiviteleri arasında küresel soğumanın ana itici gücünün volkanizma olduğu hipotezini öne sürdüler . İsviçre'deki Bern Üniversitesi'nde geçmiş küresel değişiklikler hakkında bilimsel araştırma ve ağ oluşturma için kayıtlı bir paleo-bilim derneği olan Past Global Change (PAGES), 1630'dan 1850'ye kadar toplam 16 büyük patlama ve soğuma olayının gerçekleştiğini öne sürdü. . Bir yanardağ patladığında, küller magma ile birlikte menfezden fışkırır ve atmosferde bir bulut oluşturur. Küller, güneş radyasyonunun bir kısmını engelleyen ve küresel soğumaya neden olan bir izolasyon tabakası görevi görür . Küresel soğuma etkisi etkiler okyanus akıntıları , atmosferik sirkülasyon ve kuraklık ve kıtlık gibi sosyal etkilerin neden olur. Bu nedenle Küçük Buz Çağı'nda dünya çapında savaşlar ve isyanlar tetiklendi. Osmanlı İmparatorluğu'ndaki kriz ve Çin'deki Ming-Qing Geçişi'nin Küçük Buz Devri ile yakından ilişkili tipik örnekler olduğu öne sürüldü .
Küçük Buz Çağı'nda Volkanizma
Üç ana soğutma periyodu
Sırasıyla 1641-1642, 1667-1694 ve 1809-1831'de volkanik patlamaların neden olduğu üç büyük soğuma dönemi. Ayrıca, bazı büyük volkanik patlamalar da sıcaklığın düşmesine neden oldu. Küçük Buz Çağı boyunca, tüm büyük volkanik patlamalar, kompozit volkanlar olarak da bilinen stratovolkanlardı . Binlerce yıl boyunca ayrı deliklerden magmanın kaçışıyla, katmanlar halinde birikerek inşa edilmişlerdir. Volkandan çok miktarda sülfat ve volkanik kül kaçtı ve bu da sıcaklıkta önemli bir düşüşe neden oldu.
1641-1642
- Komaga -take volkanı, Japonya (1640) (muhtemelen Japonya tarihindeki en büyük patlama, büyük miktarda kül biriktirdi)
- Villarica Dağı , Şili (1640)
- Parker Volkanı, Filipinler (1641)
1667-1694
1809–1831
- Tambora , Endonezya (1815) (Tarihte bilinen en büyük patlama)
- Galunggung , Endonezya (1822)
- * Bilinmeyen iki volkanik aktivite (1809, 1831)
- Cosigüina Volkanı, Nikaragua (1835)
Diğer büyük volkanik patlamalar
- Long Island, Yeni Gine (1660)
- Usu, Japonya (1663)
- Fuji Dağı , Japonya (1707)
- Shikotsu (Tarumae), Japonya (1739)
- St Helens, Washington, ABD (1800)
*Tüm Volkanik Patlamaların Volkanik Patlayıcılık İndeksi (VEI) 5 veya üzeridir. Bu, püskürtülen gazların ve aerosollerin hacminin 1 km 3'ten fazla olduğu ve püskürme kolonunun yüksekliğinin 25 km'den fazla olduğu anlamına gelir.
| volkan | Yıl | bölge | Mevsim | VEI | Efektler/Özellikler | Volkan Türleri |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Komaga-Take Volkanı | 31 Temmuz 1640 | Japonya | 3 | 6 | Volkanik Patlama, Atokuchi-Yama'ya ulaşan Tsunami'ye neden oldu. Kül birikiminin kalınlığı 1-2 m'ye kadar çıkmıştır. | Stratovolkan |
| Villarica Dağı | Şubat 1640 | Şili | Bilinmeyen | Bilinmeyen | "O kadar şiddetli bir şekilde patlamaya başladı ki, yanan kayaları dışarı fırlattı... Alipen nehrine o kadar çok yanan kül düştü ki, sular öyle yandı ki, buradaki bütün balıkları pişirdi." (Parker, 2013) | Stratovolkan |
| Parker yanardağı | 1641 | Filipinler | 1 | 5 | Patlama, Mindanao Adası üzerinde yıkıcı piroklastik akıntılara ve kül birikimine ve karanlığa neden oldu. | Stratovolkan |
| Long Island | 1660 | Yeni Gine | Bilinmeyen | 6 | Patlama 11 km aşırı tahmini hava sonbahar hacmine sahip, Papua Yeni Gine tarihinin en büyük patlama oldu 3 | Stratovolkan |
| Usu | 1663 | Japonya | 3 | 6 | Doğuda biriken 2.5 km 3 riyolitik pomza şelalesi Shiraoi sahilinde yaklaşık 1 m kalınlığa ulaşıyor. | Stratovolkan |
| Shikotsu (Tarumae) | 1667 | Japonya | 4 | 5 | Patlama sırasında oluşan 1,5 km genişliğinde küçük bir kaldera (Hokkaido'nun en büyük tarihi patlaması) | Stratovolkan |
| Gamkonora | 1673 | halmahera | 2 | 5? | Köyleri sular altında bırakan bir tsunami meydana geldi. | Stratovolkan |
| Tongkoko | 1680 | Sulawesi | Bilinmeyen | 5 | Aerosollerin kaçışı stratosfere yüksekti ve vekiller Grönland Buz çekirdeklerinde bulundu. | Stratovolkan |
| fuji | 16 Aralık 1707 | Japonya | 1 | 5 | 800 milyon m 3 küllerinden kaçarak kül ulaştı ve 100 km uzaklıktaki örtülmüştür. Bir dizi ölüme neden oldu. | Stratovolkan |
| Shikotsu (Tarumae) | 1739 | Japonya | 3 | 5 | Yıllık ağaç halkasının yoğunluğu 1740'ta değişti. Bilim adamları, patlamanın iklimi etkilediğine inanıyorlardı. | Stratovolkan |
| St Helens | 1800 | Amerika Birleşik Devletleri | 1 | 5 | Keçi Kayaları patlama dönemi başladı ve 1850'lere kadar sürekli patlamalar rahatladı. | Stratovolkan |
| tambora | 10 Nisan 1815 | Endonezya | 2 | 7 | Bu, buz çağının sona ermesinden bu yana dünyanın en büyük patlamasıydı. Kül ve duman Kuzey Yarımküre'yi boşalttı "Yazsız bir yıl"a neden oldu | Stratovolkan |
| Galunggung Volkanı | 1822 | Endonezya | Bilinmeyen | 5 | Çamur akıntıları 4000'den fazla insanı öldürdü ve 114'ten fazla köyü yok etti. | Stratovolkan |
| Cosigüina Volkanı | 1835 | Nikaragua | 1 | 5 | İspanyol Kolonizasyonundan bu yana Orta Amerika'daki en büyük volkanik patlamaydı. toplam mevduat hacmi yaklaşık 6 km 3 | Stratovolkan |
Volkanik patlamaların soğutma etkisi
Volkanlar genellikle levha sınırları veya sıcak noktalar boyunca oluşur . Her püskürme, lav , volkanik kül ve gazların (zehirli gazlar ve sera gazları) yüzeyin altındaki magma odasından kaçmasına izin verir . Kaçan malzemeler küresel soğutma etkisini tetikler.
Küresel soğutma
Yüzeydeki sıcaklık sera etkisinden etkilenir . Küçük Buz Devri sırasında, volkanik patlamalar güneş ışığını engelleyen küller üretti . Dünya yüzeyi daha az radyasyon aldı, sıcaklık önemli ölçüde azaldı. Etki yaklaşık 6-8 yıl sürmüştür (Şekil 5). Ek olarak, püskürmelerden üretilen kükürt dioksit, ozon tabakası ile reaksiyona girerek sülfürik asit oluşturur. Atmosferde oluşan ince sülfat aerosolleri, güneş ışığının yansımasını artırarak küresel soğumaya neden oldu.
| Ürün | formül | Küresel soğumaya neden olmak |
|---|---|---|
| volkanik küller | sıfır | |
| Kükürt dioksit | SO 2 | ✓ |
| Karbon dioksit | CO 2 | |
| Hidrojen sülfid | H 2 S | ✓ |
| Lav | sıfır |
Volkanizma ve Küçük Buz Devri Arasındaki İlişki
Bilim adamları, Küçük Buz Çağı'nın çeşitli doğal nedenlerine dikkat çekti, örneğin volkanik aktivite, yörünge döngüleri , azalan güneş aktivitesi ve Sera gazı. Gabriele C. Hegerl, Küçük Buz Devri'nin farklı zorlamalarını çeşitli çalışmalara dayanarak karşılaştırdı. Parametre olarak volkanik, güneş ve sera gazı sinyalleri ile bir enerji dengesi modeli simüle edildi. Doğal zorlama ve sıcaklık değişimi arasındaki ilişkiyi hesaplamak için çeşitli modeller oluşturdular. Sıcaklık değişiminde doğal zorlamanın önemli bir rol oynadığını gösterdi (Şekil 5). Ayrıca araştırma, sıcaklık değişiminin üç doğal faktör arasındaki katkısını da karşılaştırdı. Volkanik faaliyetler, Küçük Buz Çağı'nın ana itici gücüydü (Şekil 7), çünkü volkanizma en büyük zorlamaydı.
jeofizik etki
Küçük Buz Devri Volkanizmi bir sıcaklık anormalliğine neden oldu. İklim sistemini yani atmosferi, hidrosferi etkiledi. İklim sisteminin etkisi, ekosistemin ve toplumun etkisine neden olacaktır.
okyanus sirkülasyonu
Küçük Buz Çağı boyunca, kuzey yarımkürede dikkate değer bir iklim değişikliği yaşandı. Kuzey Atlantik Okyanusu Dolaşımında doğrusal olmayan bir rejim değişikliği oldu ve okyanus sirkülasyonu değişti. Değişikliğin iki nedeni var. İlk olarak, soğuk iklim, yaz aylarında Arktik deniz buzunun erime hızını azalttı, Okyanusta daha az tatlı su kaldı ve Okyanustaki tabakalaşmanın değişmesine yol açtı . Ayrıca, Kuzey Denizi'nde, okyanuslar ısıyı alıp ısı içeriğini yeniden yükledikçe, Küçük Buz Çağı'nda havza çapında bir soğumanın aksine, ani soğuma gecikmeli ve kademeli bir ısınma eğilimi gösterdi. Bilim adamları bunun volkanik olarak tetiklenen bir rejim değişikliği olduğuna inanıyorlardı.
atmosferik sirkülasyon
Büyük volkanik patlama ani bir soğumaya neden oldu, paleoanaliz ortalama küresel sıcaklıkta önemli bir düşüş gösteriyor. Küresel muson sistemini etkiler, sistem mevsimsel olarak yönünü tersine çevirerek Dünya'nın iklim düzenine hakim olan ana rüzgar sistemidir. Bu nedenle, farklı bölgelerin iklim desenleri, yani yağış ve sıcaklık, soğutmadan sonra değişti.
Afrika Muson Bölgesi
Afrika Muson Bölgesi, N10° ve N20° enlemleri arasında yer alır ve Batı Afrika Bölgesini etkileyen başlıca rüzgar sistemidir. Sıcaklık değişimi Afrika Muson sistemini ve Atlantik-Avrupa Hadley hücresini zayıflattı. Afrika Muson Bölgesi'nde, Intertropikal Yakınsama Bölgesi (ITCZ) güneye doğru kaymıştır. ITCZ, Doldrums'tan (ekvatordaki düşük basınçlı hava yükseltme bölgesi) uzak bir konuma geçti. Atlantik'teki hava daha kuru hava ile birleşir ve daha düşük yağışa neden olur.
Asya-Avustralya Muson
Asya-Avustralya musonu, hakim rüzgarın yaz ve kış mevsimleri arasında kaymasıyla Doğu Asya ve Avustralya'yı etkileyen başlıca rüzgar sistemidir. Ancak, soğutma Asya-Avustralya Musonunu zayıflattı. Intertropikal Yakınsama Bölgesi'nin (ITCZ) göçünü etkiledi, nemli hava güney Asya'ya ve tropikal Çin'e ulaşamadı. Gallego'nun makalesi, Küçük Buz Devri sırasında düşük bir DJF Avustralya muson endeksi olduğuna dikkat çekti.
Güney Asya Muson
Güney Asya Muson her yıl Hindistan alt kıtasını etkiler Kuzey tropik kuşağının ( Hadley hücresi ve Ferrel Hücresinin sınırı) güneye kayması ve zayıflayan Atlantik Çok Yıllı Salınımı Güney Asya Musonunu etkiledi (bir muson sistemi çoğunlukla Hindistan alt kıtasının iklimini etkiler). Küçük Buz Çağı'nda daha az yağış meydana geldi.
El Nino
El Niño -Güney Salınımı (ENSO) olarak da adlandırılan El Niño , Pasifik Okyanusu'nda ortaya çıktı . Yürüteç dolaşımını etkiler (Doğu Pasifik ve Batı Pasifik arasında bir Atmosfer Dolaşımı). Normal şartlarda Doğu Pasifik'te gelişen sıcak hava , rüzgarı Doğu Pasifik Bölgesi'ne esen düşük basınçlı bir sistem oluşturdu. Doğu Pasifik Bölgesi'ndeki yükselen hava yağışı artırır.(Şekil 8) Ancak El Nino olduğunda, sıcak hava Orta Pasifik'e kayar ve yağış ve sıcaklık değişikliklerine neden olur. Küçük Buz Devri sırasında, artan volkanik aktivite El Nino'yu tetikledi . On yedinci yüzyılın ortalarında, ortalama sıklık her 20 yılda bir iken, yaklaşık her beş yılda bir oluyordu. Güney Afrika, Hindistan ve Güney Çin gibi farklı bölgelerde kuraklığa neden oldu.
metodoloji
Dünya bilimciler, sıcaklık değişimlerini ve doğal zorlamanın oranını ölçmek için çeşitli vekiller ve iklim göstergesi araçları kullandılar.
ağaç halkalı flört
Dendrokronoloji olarak da bilinen ağaç halkası tarihlemesi, iklim düzenini ölçmek için mükemmel bir göstergedir. Her halka bir mevsim döngüsünü kaydeder. Bilim adamları, tarihleme yoluyla ağaçların yaşını ve o dönemin sıcaklığını belirleyebilirler. Ağaç halkalarının genişliği daha sıcak mevsimlerde daha kalın ve daha soğuk ortamlarda daha incedir. Sırasında Küçük Buz Çağı , radyal kök büyümesi de daha ince olduğu Ortaçağ sıcak dönemi (MWP), önce ılık iklim dönemi Küçük Buz Çağı c. 950 ila c. 1400 ile 1800 arasında nispeten düşük bir sıcaklığı yansıtan 1250. Öte yandan, Küçük Buz Devri sırasında daha uzun ağaç kanatları bulunur .
karbon tarihleme
Karbon-14 tarihleme
Radyokarbon tarihleme olarak da bilinen karbon tarihleme , karbon-14 aktivitesini ölçerek organik maddenin yaşını ve sıcaklığını belirleme yöntemidir . Organik materyal , farklı iklimlerde farklı karbon-14 aktiviteleri gösterdi . Küçük Buz Devri araştırması için bilim adamları , karbon-14 aktivitesini ölçmek için Arktik bölgesindeki yosun gibi gömülü bitki örneklerini topladılar . Sonucu elde etmek için elde edilen örnekleri aynı mevcut türünkiyle karşılaştırdılar.
CO 2 konsantrasyonunun ölçülmesi
Karbondioksit (CO 2 ) küresel sera etkisinde önemli bir rol oynamaktadır. Küresel karbon döngüsünü ( biyosfer , jeosfer , hidrosfer ve Dünya atmosferi arasındaki karbon değişimi) türetmek için bir göstergedir . Önce sanayi devrimi , CO konsantrasyonu 2 esas arazi kullanımı ve dünyanın ekosistemin tarafından kontrol altına alındı. Soğuk iklimde, düşük sıcaklık fotosentez hızını etkiler ve geniş bir bitki örtüsü alanını azaltır . Bilim adamı CO konsantrasyonunu ölçmek için buz çekirdeği örnek toplandı 2 ve karbon dioksit konsantrasyonu küçük buz Çağında düşüktür üzerinden şekil sıcaklık tahmin.
Buz örtüsü ölçümü
Deniz buzu , Kuzey Kutbu bölgesine yakın deniz suyundan oluşur. Deniz buzunun hacmi sıcaklığa göre belirlenir. In Arktik bölge , deniz buz düzenli yıllık eriyik ve donma döngüsü vardır. Deniz buzunun büyümesi ve erimesi, bilim adamlarının iklimi incelemesi için önemli bir parametredir. Arktik bölgesindeki buz sondajı sayesinde, bilim adamları deniz buzunun donma durumunu anlayabildiler. Gifford H. Miller ve araştırma ekibi, Küçük Buz Devri'nin başlangıcında (1400 civarında) deniz buzunun hızla donduğunu ve erimediğini keşfetti.
Erken enstrümantal gözlemler
Modern sıcaklık ölçümü 1770'lerden beri benimsenmiştir. Cıva, sıcaklığı ölçmek için termometrik bir sıvı olarak yaygın olarak kullanıldı. Basınç , rüzgar yönü ve yağışı ölçmek için farklı cihazlar da vardı . 1770'lerde, çalışma için daha doğru bir kayıt sağlayan günlük iklim verilerini toplayan 20'den fazla istasyon vardı.
Ayrıca bakınız
Referanslar
daha fazla okuma
- Parker, Geoffrey (2013). Küresel Kriz: Onyedinci Yüzyılda Savaş, İklim Değişikliği ve Felaket. New Haven, Conn.: Yale University Press. ISBN 978-0-300-15323-1 .
- Beyaz, Sam (2011). Erken Modern Osmanlı İmparatorluğu'nda İklim İsyanı. Cambridge, Mass.: Harvard University Press. ISBN 978-1-107-00831-1
- Beyaz, Sam (2017). Soğuk Bir Karşılama: Küçük Buz Devri ve Avrupa'nın Kuzey Amerika ile Karşılaşması. Cambridge, Mass.: Harvard University Press. ISBN 978-0-674-97192-9 .