氷床コアと深海底コアは、800,000年前に遡る地球の気温と大気のCO2含有量の変化の利用可能な最良の記録を提供します。データは、ミランコビッチサイクルにリンクしていると考えられている地球の気温の明確な周期性を示しています。
1920年にセルビアの数学者ミルティンミラノコビッチは、太陽の周りの地球の軌道の微細な変化が、地質学的証拠から見た氷河作用の約10万年周期を説明できると提案しました。地球の軸の傾きは41,000年のサイクルでわずかに変動します。地球の軌道の偏心はほぼ円形から楕円形に移動し、413,000年のサイクルで再び戻ります。そして、分点の歳差だけではなく、 26,000年サイクルにわたる地球の軸スピンの固有の揺れだけでなく、23,000年サイクルにわたる地球の軌道全体の歳差運動。
氷コアのデータは、氷河作用とこれらの軌道サイクルの同時性との間の大まかな一致を示しています。年間軌道の期間中に地球に到達する平均日射量に大きな変化はありませんが、軌道の変化により、極域のシャドウイングと冷却が増加する可能性があります。
氷が極から前進し始めると、正のフィードバックループが発生する可能性があります。氷が増えると、地球の表面のアルベドが増加し、太陽の熱の多くが宇宙に反射され、平均地球温度が低下します。
氷の進行を制限しているのは、大気中のCO2の増加であると考えられています。これは、氷のコアに閉じ込められた空気の泡から測定できます。氷の形成が増えると、光合成の露出面積が減少し、大気からCO2を取り除くケイ酸塩岩の風化が進みます。したがって、形成される氷が多いほど、より多くのCO2が大気中に蓄積されます。これにより、平均的な地球の気温が上昇し、進行中の氷の形成が制限されます。
もちろん、氷の融解段階ではその逆が成り立ちます。氷が少ないとアルベドが少ないことを意味するため、氷の融解も正のフィードバックループに従います。つまり、宇宙に反射される太陽光線が少なくなり、地球の気温が上昇します。しかし、再び、CO2が制限要因になります。露出した土地が増えると、森林の光合成と岩の風化によって大気からより多くのCO2が排出されます。結果として大気中のCO2が低下すると、惑星が冷却され、進行中の氷の融解が制限されます。
しかし、摩擦があります。現在、私たちはミランコビッチサイクルの氷融解期にあり、地球の軌道は円形に近く、地球の傾斜は垂直に近くなっています。しかし、CO2レベルは低下していません。これは、多くの樹木や森林を伐採したこともあり、主に人為的なCO2生産が原因です。以前のミランコビッチサイクルで見られたCO2の低下を制限する要因がなければ、おそらく地球表面のアルベドが低下するにつれて氷は溶け続けるでしょう。
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