Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Wkrótce pojawią się nowe strefy klimatyczne
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Profesor Nishant Malik z Rochester Institute of Technology opracował model matematyczny, który dowodzi, że to zmiany klimatyczne były prawdopodobną przyczyną rozkwitu i upadku cywilizacji doliny Indusu. Ta pierwsza wysoko rozwinięta cywilizacja na terenie subkontynentu indyjskiego, zwana też kulturą Mohendżo Daro lub kulturą harappańską (od Harappy), istniała równocześnie z cywilizacją starożytnego Egiptu i Mezopotamii. Jak twierdzi Malik, zagładę przyniosły jej zmiany wzorca monsunów.
Malik stworzył nowy model matematyczny służący do pracy z danymi paleklimatycznymi. Informacje na temat klimatu z przeszłości możemy zdobyć badając np. obecność izotopów. Na przykład do odtworzenia ostatnich 5700 lat historii klimatu w regionie, że rozwijała się cywilizacja Mohendżo Daro, naukowcy wykorzystują izotopy obecne w stalagmitach Azji Południowej. Na ich podstawie można bowiem odtworzyć wzorce opadów.
Malik zauważył, że narzędzia matematyczne używane obecnie do analizowania takich danych są bardzo niedoskonałe. Zwykle otrzymujemy krótkie serie danych, pełne różnego typu zakłóceń i obarczonych sporym marginesem niepewności, mówi uczony. Klimat i pogoda to systemy dynamiczne. Jednak matematyczną teorię systemów dynamicznych trudno jest zastosować do danych paleklimatycznych. Nowa metoda pozwala uzupełnić luki pomiędzy krótkimi seriami dostępnych danych, stwierdza uczony.
Istnieje kilka różnych teorii dotyczących upadku cywilizacji Doliny Indusu. Mówi się o inwazji, trzęsieniach ziemi, zmianach klimatu. Ta ostatnia przyczyna jest uważana za najbardziej prawdopodobną, jednak to dopiero badania Malika dostarczają pierwszego matematycznego dowodu na jej prawdziwość. Przeprowadzone przez niego analizy wykazały, że do zmian wzorca monsunów doszło bezpośrednio przed pojawieniem się tej cywilizacji, a bezpośrednio przed jej upadkiem wzorzec monsunów ponownie uległ zmianie.
Opracowana przez Malika metoda łączy w sobie trzy różne sposoby analizy nielinearnych serii danych: układów rekurencyjnych (recurrence plot), eigenmaps Laplace'a oraz informacji Fishera.
Metodę tę zastosowano do danych paleoklimatycznych z Azji Południowej, obejmujących okres ostatnich 5700 lat. Jednym z najbardziej istotnych wydarzeń, jakie miały miejsce w tym czasie było pojawienie się i upadek cywilizacji doliny Indusu. Rozkwitała ona mniej więcej w latach 3300–1300 przed Chrystusem. Jest ona znana z infrastruktury miejskiej czy opracowania zaawansowanych systemów pomiaru długości i masy. Ostatnie badania wskazują, że mogła ona obejmować 5 milionów osób i rozciągała się od północno-wschodniego Afganistanu po północno-zachodnie Indie. Ewolucję tej cywilizacji można podzielić na trzy fazy: wczesną (3300–2600 p.n.e.), dojrzałą (2600–1900 p.n.e.) oraz późną (1900–1300 p.n.e.). Lata 1300–700 p.n.e. to okres postharappański po całkowitym upadku cywilizacji doliny Indusu. Na załączonej grafice widać, jak zmieniała się liczba osad w poszczególnych okresach i do jak dramatycznego spadku doszło w okresach końcowych.
Specjaliści wymieniają trzy możliwe przyczyny upadku cywilizacji doliny Indusu. Są to inwazja plemion indo-aryjskich, trzęsienia ziemi oraz zmiana klimatu. Na inwazję nie mamy zbyt wielu dowodów, jednak istnieją dowody na trzęsienia ziemi, które mogły zmienić bieg systemów rzecznych zapewniających istnienie cywilizacji. Ostatnio jednak zaczęło pojawiać się coraz więcej dowodów wskazujących na zmiany klimatyczne jako przyczynę jej upadku.
Malik i jego zespół podkreślają, że większość osad cywilizacji doliny Indusu było zlokalizowanych w systemie rzecznym Ghaggar-Hakra, który jest zasilany przez monsun. Dlatego też zmiany klimatu od dawna były brane pod uwagę jako przyczyna upadku cywilizacji. Brakowało jednak na to jednoznacznych dowodów.
Dzięki nowej analizie danych paleoklimatycznych naukowcom udało się wykazać, że około 1500 lat przed naszą erą (± 88 lat) doszło do radykanej zmiany wzorca monsunów. Zmiana ta zbiega się w czasie z upadkiem cywilizacji. Jednak to nie wszystko. Wcześniej, bo około 3259 lat przed Chrystusem (± 88 lat) również zaszła zamiana. Ona z kolei zbiega się z pojawieniem się badanej cywilizacji. Wszystko wskazuje więc na to, że cywilizacja Mohendżo Daro pojawiła się i rozwijała pomiędzy dwiema zmianami wzorca monsunów, które zasilały system Ghaggar-Hakra.
Co więcej, uczeni zaobserwowali też trzy zestawy danych odpowiadające trzem różnym dynamikom monsunu i różnym etapom ewolucji cywilizacji doliny Indusu. Jako, że opady monsunowe są wrażliwe na albedo Ziemi, naukowcy sądzą, że do pierwszej zmiany monsunów, która umożliwiła powstanie cywilizacji, przyczynił się koniec holoceńskiego optimum klimatycznego. Koniec ocieplania się klimatu spowodował pojawienie się korzystnego wzorca monsunów. Przez kolejnych 2000 lat monsuny były silniejsze i zasilały system rzeczny, nad którym rozwinęła się cywilizacja. Po tym czasie, prawdopodobnie z powodu zmian w zasięgu lodowców, monsuny osłabły, dolina Indusu zaczęła wysychać i nie była w stanie utrzymać dużej cywilizacji rolniczej.
Badania Malika zostały opisane w artykule pt. Uncovering transitions in paleoclimate time series and the climate driven demise of an ancient civilization.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Specjaliści z należącego do NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL), University of Maryland oraz Woods Hole Research Center stworzyli szczegółową mapę wysokości lasów. Pomoże ona zrozumieć rolę, jaką odgrywają lasy w zmianach klimatu oraz w jaki sposób ich wysokość wpływa na zamieszkujące je gatunki.
Mapę stworzono za pomocą umieszczonego na orbicie lasera, który zbadał wysokość lasów wysyłając w ich kierunku 2,5 miliona impulsów świetlnych. Dane z odbicia światła były następnie szczegółowo analizowane i porównywane z informacjami uzyskanymi z 70 stacji naziemnych.
Badania wykazały, że, ogólnie rzecz ujmując, wraz ze wzrostem szerokości geograficznej, spada wysokość drzew. Najwyższe rośliny znajdują się w tropikach, a im bliżej biegunów, tym są niższe. Znaczącym wyjątkiem jest roślinność Australii i Nowej Zelandii znajdująca się w okolicach 40. stopnia szerokości południowej. Rosną tam eukaliptusy, należące do najwyższych roślin na Ziemi.
Najnowsze pomiary wykazują, że lasy na naszej planecie są wyższe, niż wcześniej szacowano. Dotyczy to w szczególności lasów w tropikach i tajgi. Niższe za to niż sądzono są lasy na obszarach górskich.
Nasza mapa to jeden z najdokładniejszych dostępnych obecnie pomiarów wysokości lasów na Ziemi - mówi Marc Simard z JPL.
Nawet jednak te pomiary nie są doskonałe. Na ich dokładność wpływa bowiem zarówno stopień w jakim człowiek na poszczególnych obszarach zniszczył lasy, jak i różnice w wysokości poszczególnych drzew. Dla niektórych części globu pomiary będą zatem znacznie bardziej dokładne niż dla innych.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Aktualizacja: artykuł opublikowany w piśmie „Nature", został różnie zinterpretowany przez media. Jednak pola do interpretacji nie pozostawiają słowa Jaspera Kirkby'ego, który stwierdził, że przeprowadzone przez niego i jego kolegów badania nie mówią nic o możliwym wpływie promieniowania kosmicznego na chmury i klimat, ale są bardzo ważnym pierwszym krokiem w zrozumieniu tego zagadnienia.
Wstępne wyniki wykazały bowiem, że promieniowanie kosmiczne ma spory wpływ na nukleację, że wysokoenergetyczne protony przyczyniają się do co najmniej 10-krotnego zwiększenia tempa nukleacji aerozoli, jednak powstające w ten sposób cząsteczki są zbyt małe by mogły posłużyć za zaczątek chmur. Eksperyment wykazał, że na wysokości kilku kilometrów do procesu nukleacji wystarczają para wodna i kwas siarkowy, a proce ten jest znacznie przyspieszany promieniowaniem kosmicznym. Na wysokości do 1 kilometra nad ziemią konieczna jest jeszcze obecność amoniaku.
Co najważniejsze, badania CLOUD pokazały, że para wodna, kwas siarkowy i amoniak, nawet "napędzane" promieniowaniem kosmicznym, nie wyjaśniają zachodzącego w atmosferze procesu formowania się areozoli. Stąd wniosek, że zaangażowane weń muszą być jeszcze inne składniki.
Jak zatem widzimy, pierwsze rezultaty uzyskane w ramach prowadzonego przez CERN eksperymentu CLOUD - Cosmics Leving Outdoor Droplets - nie sugerują (jak wcześniej informowaliśmy) że obecne modele klimatyczne powinny być znacznie zmienione. Z badań wynika jedynie, że promieniowanie z kosmosu odgrywa znacznie większą niż przypuszczano rolę w nukleacji aerozoli, jednak nie oznacza to jeszcze, że czynniki te prowadzą do formowaniu się chmur nad naszą planetą.
Odkrycie CERN-u wpisuje się w polityczną walkę o określenie przyczyn globalnego ocieplenia, dlatego też naukowcy starają się przedstawić tylko i wyłącznie wyniki badań i nie podawać ich interpretacji. Indukowana przez jony nukleacja objawia się ciągłą produkcją nowych cząsteczek, które trudno jest wyizolować w czasie obserwacji atmosfery, gdyż istnieje bardzo dużo zmiennych. Jednak zjawisko to zachodzi na masową skalę w troposferze - mówi Jasper Kirkby, fizyk z CERN-u.
Naukowcy doszli do takich wniosków wykorzystując akcelerator Proton Synchotron do badania zjawiska nukleacji z użyciem różnych gazów i temperatur.
Ojcem teorii o Słońcu jako pośredniej przyczynie globalnego ocieplenia, w którym rolę odgrywa interakcja wiatru słonecznego i promieniowania kosmicznego, jest duński fizyk Henrik Svensmark. Jego zdaniem Słońce to jeden z czterech czynników odpowiedzialnych za zmiany klimatyczne. Trzy pozostałe to wulkany, zmiany w stanie klimatu do których doszło w 1977 roku oraz emisja zanieczyszczeń przez człowieka.
Doktor Kirkby, który opisał dokładnie tę teorię w 1998 roku mówił wówczas, że promieniowanie kosmiczne odpowiada prawdopodobnie za połowę lub nawet całość wzrostu temperatury na Ziemi w ciągu ostatnich 100 lat.
Jak dotychczas nie udało się tej tezy udowodnić.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Ze zmianami klimatycznymi można próbować walczyć na wiele sposobów, mało kto pomyślałby jednak o spożytkowaniu skorupek jaj. Tymczasem okazuje się, że zewnętrzna błona podskorupowa adsorbuje z atmosfery ilość dwutlenku węgla, która odpowiada niemal 7-krotności jej wagi. To rewelacyjny wynik, zważywszy że w październiku 2010 r. zawartość dwutlenku węgla w atmosferze wzrosła do 388 ppm (części na milion).
Zespół Basaba Chaudhuriego z Uniwersytetu w Kalkucie przekonuje, że CO2 można by przechowywać w tej postaci do momentu wynalezienia opłacalnych energetycznie metod przekształcania dwutlenku węgla w czyste paliwo. Na tym zakres potencjalnych zastosowań się nie kończy, ponieważ już teraz dwutlenek węgla jest np. najczęściej stosowanym rozpuszczalnikiem nadkrytycznym w przemyśle spożywczym (czysty rozpuszczalnik znajduje się w stanie nadkrytycznym, gdy jego ciśnienie oraz temperatura przewyższają wartości krytyczne). Ekstrakcja nadkrytyczna z wykorzystaniem CO2 jest tak popularna ze względu na jego stosunkowo niskie parametry krytyczne, niepalność, nietoksyczność oraz niską cenę.
Naukowcy z Kalkuty tłumaczą, że skorupę jaja pokrywa warstwa śluzu ochronnego – kutykula - która nie dopuszcza do wyschnięcia i zabezpiecza przed mikroorganizmami. Pod spodem znajdują się wapienna skorupka oraz zewnętrzna błona podskorupowa (pergaminowa), złożona z dwóch ściśle przylegających do siebie blaszek. Ma ona grubość ok. 100 mikrometrów. Na razie jej oddzielanie nie jest wydajnym procesem, ale warto o tym pomyśleć, bo w samych Indiach każdego roku zjada się 1,6 mln ton jajek. Chaudhuri i inni wykazali, że w roli separatora sprawdza się słaby kwas. Wg nich, by proces sprawdził się w skali przemysłowej, trzeba jednak uwzględnić oddzielanie mechaniczne.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Uczeni od dawna uważają, że zmiany klimatyczne doprowadzą do pojawienia się suszy na nowych obszarach. Jednak dopiero teraz, dzięki badaniom amerykańskiego Narodowego Centrum Badań Atmosferycznych (NCAR) dowiadujemy się, jak poważne kłopoty mogą nas czekać.
Specjaliści postanowili przeprowadzić szczegółowe analizy za pomocą skali Palmer Drought Severity Index (PDSI). Na skali tej liczby dodatnie oznaczają wilgoć, a ujemne - suszę.
Z obliczeń wynika, że na niektórych gęsto zaludnionych obszarach globu może przed końcem bieżącego wieku dojść do susz ocenianych na -15 do -20. Dla porównania, w najnowszej historii najpoważniejsze susze dotknęły w latach 70. ubiegłego wieku zachodni Sahel. W skali PDSI plasowały się one w przedziale -3 do -4.
Na poważne susze będą narażone następujące regiony - dwie trzecie zachodnich obszarów USA, większość Ameryki Łacińskiej (szczególnie duże części Meksyku i Brazylii), basen Morza Śródziemnego, duże części południowo-zschodniej Azji, Azja Południowo-Wschodnia, większość Afryki i Australii.
Z kolei ryzyko susz spadnie w większości północnej Europy, w Rosji, Kanadzie, na Alasce i niektórych obszarach półkuli południowej.
W związku z takimi zmianami można spodziewać się problemów w produkcji żywności. W wielu wypadkach rolnictwa nie da się po prostu przenieść w inne obszary. Duże zmiany wilgotności i temperatury (in plus) zajdą w obszarach górskich, które będą w związku z tym łatwiejsze do zamieszkania. Jednak w związku z ukształtowaniem terenu są one słabo nasłonecznione, sezon wegetacji jest tam krótki, a ponadto występują zimne noce, co poważnie ogranicza możliwości uprawy.
Uczeni podkreślają, że ich przewidywania opierają się aktualnych danych. To z kolei oznacza, że sytuacja może się zmieniać zarówno wraz ze zmieniającym się wpływem człowieka na klimat (czyli np. z poziomem emisji gazów cieplarnianych), jak i z naturalnymi zjawiskami kształtującymi klimat na całym globie (np. El Niño).
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.