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  1. #151
    Vento forte
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    Predefinito Re: il td della paleoclimatologia

    Citazione Originariamente Scritto da Alessandro1985 Visualizza Messaggio
    favoriti tra l'altro dall'attuale disposizione delle piattaforme continentali
    Tra l'altro questo è uno dei motivi coinvolti nei processi di innesco/fine di una glaciazione, secondo me.
    Non c'entra tanto il dato geologico, in realtà, quanto il livello del mare che modifica ovviamente il profilo dei continenti: ad esempio la Sundaland limitava gli scambi tra Pacifico e Indiano, e influenzava l'ENSO (costante El Nino durante la glaciazione, a quanto sembrerebbe).
    Ma posso immaginare anche ad esempio che le ciclogenesi sul golfo di Venezia (per venire nel nostro piccolo) non potessero svilupparsi essendo l'Adriatico settentrionale inesistente.
    O le correnti oceaniche avessero una disposizione diversa proprio perchè erano diversi i profili dei continenti.

    O ancora, banalmente, che esponesse a climi più miti zone prima continentali. Basta vedere l'intero bacino del mare di Barents, prima terraferma.

  2. #152
    Comitato Tecnico Scientifico L'avatar di Alessandro1985
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    Predefinito Re: il td della paleoclimatologia

    provo a introdurre il pleistocene antico con uno studio che indaga un'area nostrana
    in generale si identificano come principali cause astronomiche una combinazione tra precessione ed obliquità in questa fase che poi diverrà eccentricità e precessione dal medio pleistocene ai giorni nostri
    lo studio combina analisi polliniche con gli abituali isotopi ossigeno 18 e carbonio 13 e depositi di sapropel analizzati nella zona di Santa Lucia in provincia di Crotone
    il modello che viene stimato

    il td della paleoclimatologia-schermata-2019-10-14-alle-20.37.01.png

    si trova a dover giustificare della fasi di anossia e di significativi episodi umidi nel settore mediterraneo
    il risultato valuta che al di sotto di una certa latitudine, all'incirca 40 nord, la precessione sia più incidente dell'obliquità sull'incidenza radiativa
    qui un passaggio sulle valutazioni orbitali

    il td della paleoclimatologia-schermata-2019-10-14-alle-20.57.15.png

  3. #153
    Brezza tesa
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    Predefinito Re: il td della paleoclimatologia

    Citazione Originariamente Scritto da burian br Visualizza Messaggio
    E' sempre bello aver a che fare con te snowaholics Immagine
    , lo dico perchè sono sicuro che tuoi contributi (anche solo come queste riflessioni) alla discussione in corso non potrebbero far altro che arricchire il thread. Ho molta stima per persone colte ed educate come te (ma potrei benissimo citarne anche tanti altri, come Alessandro o Giagi che sono altre anime del thread).
    Troppo buono
    Ricambio pienamente la stima, i tuoi contributi non sono da meno, mi ricordi come ero io da studente universitario.
    Purtroppo ultimamente non ho tempo per contribuire quanto vorrei, scrivo quando posso, a volte di fretta senza avere tempo di ricercare le citazioni.

    Venendo ora al tuo commento, inizio dal fondo. Anche secondo me il paragone con l'Angliano è corretto fino a un certo punto (infatti poi ho scritto un altro intervento in cui puntualizzavo che molti scienziati ritengono che l'attuale interglaciale dovrebbe avere durata di altri 50mila anni). Ciò si nota già guardando le armoniche dei parametri orbitali (quella dell'inclinazione dell'asse terrestre è posta in basso, è quella curva nera poco sopra l'asse delle ascisse; l'eccentricità è l'armonica nera tratteggiata penso), che sono differenti sia in ampiezza sia in fase rispetto all'Angliano.
    Il tutto è sintetizzato poi in quel secondo grafico che mostra la variazione dell'insolazione a 65°N in cui si vede bene come i picchi verso il basso fossero più profondi nell'Angliano piuttosto che nell'Olocene, quindi è più probabile potessero scatenare la cascata di feedback che portano alla glaciazione in un intervallo di tempo minore.
    Anzi, guardando quel secondo grafico potrei azzardare la conclusione che tra 400mila e 500mila anni nel futuro potrebbe non esserci nessuna glaciazione, ma solo un lunghissimo interglaciale. Immagine

    Pienamente d'accordo. Avevo visto i tuoi commenti successivi ma ho cercato di condensare in un unico discorso.

    Comunque, guardando i vari livelli dei feedback (volume dei ghiacci, CO2, polveri) mi vien da pensare che la CO2, in generale, non abbia poi questo grandissimo effetto di forcing radiativo (parlo nel complesso del delta termico di 10° tra glaciazioni e interglaciali), dopotutto le sue variazioni si sono sempre mantenute in un range di 100 ppm (e come dici tu pare che la sensibilità all'equilibrio per un raddoppio di 280 ppm sia di 1° o poco più, quindi appena 100 ppm in più non so quanto potrebbero incidere).
    Ecco qui secondo me sottovaluti la non linearità che può avere un sistema complesso come il clima. Dentro il contesto delle glaciazioni il feedback diretto della co2 non è particolarmente forte, ma quella variazione di temperatura può incidere sulla formazione delle calotte glaciali ed essere molto amplificata.

    Se prendi il contesto attuale con concentrazioni più che doppie rispetto ai minimi glaciali ad esempio ci ritroviamo significativamente più lontani dal punto in cui si verifica un rapido accumulo di ghiacci, anche se rispetto al totale della variazione di temperatura tra minimi glaciali e massimi interglaciali il contributo umano è poca cosa. La rapidità con cui avvengono le transizioni tra glaciazione e interglaciale sono sintomo di un sistema con dei forti effetti-soglia, stare da un lato o dall'altro può dipendere da fattori che di per sè avrebbero scarso rilievo.
    Quindi basta relativamente poco (anche se non sappiamo dire esattamente quanto) per limitare la crescita dei ghiacci durante la fase di forcing orbitale negativo e una volta superata quella si rimarrebbe nell'equilibrio caldo con poco albedo.


    Anche quello delle polveri non sembra incidere un granchè. Non dico che non esistano eh, solo che sembrano quasi trascurabili rispetto ai ghiacci.
    Io credo che non dipenda solo dall'albedo dei ghiacci tra l'altro, ma anche dalle variazioni del livello del mare che determinano. Modificando le linee di costa si modificano anche ciclogenesi ed altri pattern, e in generale esponi a climi più miti (in quanto mitigati dal mare) superfici prima continentali (penso ad esempio all'Adriatico centro-settentrionale, che durante la glaciazione era del tutto piattaforma continentale).

    Questo è mai stato preso in considerazione da studi? Potrebbe essere un altro feedback interno. Già il fatto che la Sundaland (ossia il Continente Marittimo che all'epoca non era una catena di isole ma era fuso o con l'Asia o con l'Australia) ha modificato l'ENSO (da come ho letto in altre ricerche) mettendo in comunicazione le acque di Pacifico e Indiano.
    Non parliamo poi del Nord Europa, che senza calotta glaciale a esposto nuovamente alla Corrente del Golfo milioni di kilometri quadrati di superficie.

    In poche parole: penso che un modello semplificato che tenga conto di volume dei ghiacci e del forcing orbitale potrebbe funzionare bene per descrivere le transizioni fase glaciale/interglaciale Immagine


    Nei modelloni fisici dovrebbero tenere conto di tutti questi fattori, bisogna vedere se lo fanno in maniera corretta. Il problema poi in questo casi è che diventa estremamente difficile separare i singoli fattori che determinano l'andamento delle simulazioni.

    Restano comunque molte domande non chiare, ne elenco alcune, e per farlo posto lo stesso grafico che mostra però l'andamento negli ultimi 800000 anni:

    Immagine

    Ma quanto è bello? Immagine


    Ricordo che l'armonica blu è l'insolazione al Polo Nord (i valori in W m-2 , leggibili sull'ordinata di sinistra, sono differenti da quelli del grafico con le armoniche rosse e verdi perchè quest'ultimo si riferisce a 65°N) e che il suo andamento correla con quello a 65°N che è il parametro fondamentale.

    Ecco le domande:
    1) perchè ad alcuni picchi di insolazione non corrisponde un disgelo? Per esempio 90000 o 50000 anni fa, che hanno picchi del tutto analoghi a quello di inizio Olocene e che avrebbe causato la fine della glaciazione Wurm?
    2) perchè, al contrario, alcuni picchi negativi di insolazione hanno causato cali più marcati e altri cali parecchio più blandi?
    3) perchè durante le ere glaciali picchi di insolazione negativi della medesima entità causano variazioni termiche verso il basso molto più gravi?

    A mio parere la risposta è nel volume dei ghiacci. Infatti alla terza si può rispondere agevolmente osservando come ad esempio oggi, pur giungendo a 65°N 480 W/m2 di insolazione, così come nel 450000 BP, non si sia in un'era glaciale, anzi. La principale differenza è che 450000 anni fa si era nel bel mezzo di una glaciazione, e quel parametro orbitale in calo non fece altro che inasprirla, mentre oggi il clima si è fatto più freddo (Neoglaciazione) rimanendo pur sempre però in un interglaciale.
    Resta da capire ciò che fa variare questo volume dei ghiacci, e il solo forcing orbitale mi pare un motivo non sempre ben correlato...
    Belle domande.
    In termini generali la 1 ci dice che l'equilibrio glaciale è molto più stabile di quello interglaciale, perché ad ogni oscillazione fredda per l'emisfero nord coincide con una glaciazione ma non tutte le oscillazioni opposte producono un interglaciale.

    Non è sempre stato così, questa regolarità è presente solo nell'ultimo milione di anni mentre prima le glaciazioni seguivano un ciclo corrispondente alle variazioni di obliquità, erano oscillazioni meno ampie e più frequenti.


    Non ci sono spiegazioni certe per questo cambiamento, che infatti è definito il problema dei 100 mila anni, ma sembra che il problema sia legato alla formazione di calotte glaciali più spesse e persistenti, in grado quindi di sopravvivere alle fasi calde. Tra le spiegazioni che sono state proposte c'è la riduzione della CO2 e delle temperature medie (non molto ma abbastanza da rendere più stabile l'equilibrio freddo rispetto a quello caldo) e l'erosione che ha portato ad avere più zone rocciose esposte che costituiscono una base più solida per le calotte glaciali, che quindi diventano più stabili.

    La domanda più importante a quel punto forse diventa perché esistano ancora gli interglaciali, molto interessante l'articolo sulla polvere/albedo (ci avevo pensato ma non avevo mai trovato articoli scientifici). Altre possibilità possono essere variazioni della circolazione atmosferica/oceanica indotta dal progressivo accumulo di ghiaccio ai poli o il peso eccessivo delle calotte che le rende instabili.

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  4. #154
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    Predefinito Re: il td della paleoclimatologia

    Citazione Originariamente Scritto da snowaholic Visualizza Messaggio
    Troppo buono
    Ricambio pienamente la stima, i tuoi contributi non sono da meno, mi ricordi come ero io da studente universitario.
    Purtroppo ultimamente non ho tempo per contribuire quanto vorrei, scrivo quando posso, a volte di fretta senza avere tempo di ricercare le citazioni.
    Figurati, grazie anche per la tua dichiarazione di stima
    Ecco qui secondo me sottovaluti la non linearità che può avere un sistema complesso come il clima. Dentro il contesto delle glaciazioni il feedback diretto della co2 non è particolarmente forte, ma quella variazione di temperatura può incidere sulla formazione delle calotte glaciali ed essere molto amplificata.
    Sì, vero, potrei sottovalutarla. Dicevo infatti che era una mia impressione.
    Nei modelloni fisici dovrebbero tenere conto di tutti questi fattori, bisogna vedere se lo fanno in maniera corretta. Il problema poi in questo casi è che diventa estremamente difficile separare i singoli fattori che determinano l'andamento delle simulazioni.
    Di modelli che tentano di riprodurre il passato ne ho visti diversi in questi giorni, e a volte hanno risultati non del tutto corrispondenti ai proxy o comunque diversi tra loro.
    Hanno dei forti limiti comunque, benchè siano importanti per farci un'idea.
    Non è sempre stato così, questa regolarità è presente solo nell'ultimo milione di anni mentre prima le glaciazioni seguivano un ciclo corrispondente alle variazioni di obliquità, erano oscillazioni meno ampie e più frequenti.
    Immagine
    E questo grafico che hai postato ci introduce al Pleistocene. Vediamo ora di trattarlo meglio.
    Non ci sono spiegazioni certe per questo cambiamento, che infatti è definito il problema dei 100 mila anni, ma sembra che il problema sia legato alla formazione di calotte glaciali più spesse e persistenti, in grado quindi di sopravvivere alle fasi calde. Tra le spiegazioni che sono state proposte c'è la riduzione della CO2 e delle temperature medie (non molto ma abbastanza da rendere più stabile l'equilibrio freddo rispetto a quello caldo) e l'erosione che ha portato ad avere più zone rocciose esposte che costituiscono una base più solida per le calotte glaciali, che quindi diventano più stabili.
    Interessante. Avevo letto di questo problema. Fondamentalmente prima dell'ultimo milione di anni l'alternanza tra glaciazioni e interglaciali durava meno di 100000 anni, ossia 41000?
    La domanda più importante a quel punto forse diventa perché esistano ancora gli interglaciali, molto interessante l'articolo sulla polvere/albedo (ci avevo pensato ma non avevo mai trovato articoli scientifici). Altre possibilità possono essere variazioni della circolazione atmosferica/oceanica indotta dal progressivo accumulo di ghiaccio ai poli o il peso eccessivo delle calotte che le rende instabili.
    Sì, anche queste sono ipotesi che di certo potrebbero aver contribuito a "scongelare" la Terra.

    Pur non volendo ridurre il tutto a poche motivazioni, e sposando l'ipotesi multifattoriale che vede numerose cause concorrere all'innesco delle glaciazioni/interglaciali, credo che comunque alcune di queste cause abbiano (avuto) un ruolo predominante più delle altre. Resta da capire quali. Per rendere meglio: tutto fa buon brodo, ma senza acqua e un minimo di verdure o di carne il brodo non si farebbe.
    Ultima modifica di burian br; 15/10/2019 alle 15:28

  5. #155
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    Predefinito Re: il td della paleoclimatologia

    Facciamo un sunto sul Pleistocene.

    Il Pleistocene è quell'epoca della storia della Terra che va da circa 2,6 milioni di anni fa a 11700 anni fa, quando si colloca per convenzione l'inizio dell'Olocene.
    Complessivamente, Pleistocene e Olocene costituiscono il Quaternario.

    Il Pleistocene è un'epoca pertanto molto più variegata ed ampia dell'Olocene, per via della maggiore copertura temporale, e ciò si riflette anche sul paleoclima.

    Le principali fonti da cui si attingono dati sul clima del Pleistocene sono due:
    1) le carote di ghiaccio;
    2) i sedimenti oceanici

    Le carote di ghiaccio sono estratte dalle calotte della Groenlandia e dell'Antartide.
    Dalla Groenlandia sono state ricavati ice cores che consentono di ricostruire il clima fino a 125000 anni fa (Eemiano, penultimo interglaciale), mentre dall'Antartide le carote di ghiaccio permettono di vedere il clima del passato fino a 420000 anni fa (Vostok) e 800000 anni fa (EPICA).
    In questo modo si riesce a coprire però solo un terzo del Pleistocene.

    E' per questo che sono fondamentali i sedimenti oceanici, al punto che il clima del Pleistocene è scandito da MIS (Marine Isotope Stages), cioè picchi (verso l'alto o il basso) delle concentrazioni degli isotopi 16O e 18O che correlano perfettamente con lo sviluppo delle temperature marine della sede in cui si sono depositati e sono stati estratti.
    Il principio è che questi sedimenti fossili (foraminiferi) sono costituiti da calcite, che essendo costituita da carbonato di calcio (CaCO3) contiene ossigeno. Le percentuali isotopiche dell'ossigeno della calcite riflettono quelle atmosferiche del tempo, ed essendo la percentuale di quelli isotopi dipendente dalla temperatura, è possibile risalire a quest'ultima.

    Stadio isotopico marino - Wikipedia

    Come dicevo, il clima pleistocenico è scandito usando i MIS. Sono stati identificati 104 MIS, di cui 21 soltanto negli ultimi 800mila anni. E' dunque evidente, usando la matematica, che essendo il Pleistocene di durata tripla, dovremmo contare meno di 70 MIS. Così non è. Questo perchè (problema dei 100mila anni) il numero di MIS tra 2,6 e 0,8 milioni di anni fa fu maggiore.


    Da questo grafico si nota bene.
    Si possono distinguere dunque tre fasi: Early Pleistocene (Pleistocene antico), Middle Pleistocene Transition (MPT, in grigio nella figura; Medio Pleistocene in italiano) e Late Pleistocene (Tardo Pleistocene).

    L'enumerazione procede di due in due perchè non considera i picchi in basso, che pure sono MIS. Per capire come si contano i MIS, basta vedere quest'altro grafico:


    I MIS, pertanto, volendo fare un'analogia con le onde in fisica, sono le creste e i ventri. La distanza tra una cresta e un ventre rappresenta uno stadio di oscillazione climatica. Dunque a fronte di 104 MIS esistono 103 stadi di oscillazione. In altre parole la temperatura globale media è cambiata 103 volte in maniera molto forte negli ultimi 2,6 milioni di anni.
    Non tutti i MIS verso l'alto corrispondono a un'interglaciale (ma anche a interstadiali), così come non tutti i MIS verso il basso corrispondono a una nuova glaciazione.

  6. #156
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    Predefinito Re: il td della paleoclimatologia

    Venendo al discorso prettamente climatico, ecco le variazioni della temperatura terrestre negli ultimi 3 milioni di anni:



    E' riportata anche la sovrapposizione con le carote groenlandesi e antartiche, finchè rendono dati.

    Uno zoom sull'ultimo milione di anni:


    Si notano i picchi verso l'alto e verso il basso, che coincidono e prendono il nome di MIS anche in ambito paleoclimatico.

    Si può anche osservare (e il grafico postato da @snowaholics è ottimo per la causa) come la temperatura media del pianeta sia diminuita sia rispetto al periodo precedente il Pleistocene, sia rispetto alla prima parte del Pleistocene stesso.
    Quest'altro grafico da me prima postato rende bene l'idea, illustrando un trend:


    In particolare le oscillazioni sono negli ultimi 800mila anni più marcate e più prolungate (ogni 100mila anni).
    Prima di 1 milione di anni fa invece era meno intense e più brevi (41000 anni).

    Questo dovrebbe essere il cosidetto "problema dei 100mila anni", cioè le domande circa i motivi per cui oggi le oscillazioni hanno un'ampiezza e una lunghezza d'onda maggiori.

    Sperando sia utile ai fini della discussione, un grafico che correla i livelli dell'isotopo dell'ossigeno (e dunque la temperatura) con il totale dell'insolazione semestrale a 65°N negli ultimi 2 milioni di anni.

    Ultima modifica di burian br; 15/10/2019 alle 22:05

  7. #157
    Comitato Tecnico Scientifico L'avatar di Alessandro1985
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    Predefinito Re: il td della paleoclimatologia

    smettetela di scambiarvi attestati di stima altrimenti mi commuovo

  8. #158
    Vento moderato L'avatar di GiagiKarl
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    Predefinito Re: il td della paleoclimatologia

    Ho trovato questo articolo in cui, se non ho capito male, si sostiene che la CO2 fosse assorbita più velocemente dagli oceani fino a circa 1 milione di anni fa, tanto da determinare periodi glaciali di "soli" 41.000 anni.
    Ciò è stato dedotto tramite delle alghe e spiegherebbe in sostanza il problema dei 100.000 anni.
    Ditemi che ne pensate.
    We Might Finally Know The Weird Reason Earth Experiences an Ice Age Every 100,000 Years
    2012: 31 Gennaio - 15 Febbraio (120 cm) T. minima: -10,9°C
    2017: 5 - 19 Gennaio (40 cm)T. minima: -10,7°C
    2018: 24 - 28 Febbraio (30 cm) T. minima: -11,2°C



  9. #159
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    Predefinito Re: il td della paleoclimatologia

    Citazione Originariamente Scritto da Alessandro1985 Visualizza Messaggio
    smettetela di scambiarvi attestati di stima altrimenti mi commuovo
    Ho citato anche te e Giagi.
    Citazione Originariamente Scritto da GiagiKarl Visualizza Messaggio
    Ho trovato questo articolo in cui, se non ho capito male, si sostiene che la CO2 fosse assorbita più velocemente dagli oceani fino a circa 1 milione di anni fa, tanto da determinare periodi glaciali di "soli" 41.000 anni.
    Ciò è stato dedotto tramite delle alghe e spiegherebbe in sostanza il problema dei 100.000 anni.
    Ditemi che ne pensate.
    We Might Finally Know The Weird Reason Earth Experiences an Ice Age Every 100,000 Years
    Io ho capito in maniera diversa , cioè che le alghe assorbono nell'ultimo milione di anni più CO2 ogni 100mila anni.
    Praticamente prima non lo facevano, e le glaciazioni seguivano il ciclo dell'inclinazione dell'asse terrestre (che dura 41000 anni appunto).

    Nell'ultimo milione di anni invece le alghe assorbono più anidride carbonica ogni 100mila anni (per cui dovrebbe essercene di meno in atmosfera durante le glaciazioni rispetto a più di 1 milione di anni fa, ne deduco ) quanto basta per prolungare le ere glaciali.

    Premesso che, usando le parole dell'articolo: "More research is needed to figure out what makes these marine algae suddenly suck up more CO2 every 100,000 years, and additional study will need to verify that this action is enough to trigger an ice age", io credo che il punto debole sia l'esaltare eccessivamente il ruolo della CO2 come gas serra, al punto da farne il protagonista principale.

  10. #160
    Vento forte
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    Predefinito Re: il td della paleoclimatologia

    In ogni caso, a leggere quei grafici degli ultimi 3 milioni di anni, mi vien da dire davvero che il clima di oggi è un ago tiepido in un pagliaio fatto di cristalli di ghiaccio. La civiltà umana è nata appesa a questo ago, e ora che ce ne siamo accorti viene da pensare a quanto siamo stati fortunati e a quanto eccezionale in realtà sia il clima che consideriamo "normale".

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