klimatförändringar

jordens system

atmosfären påverkas av och kopplas till andra egenskaper hos jorden, inklusive hav, ismassor (glaciärer och havs is), markytor och vegetation. Tillsammans utgör de ett integrerat jordsystem, där alla komponenter interagerar med och påverkar varandra på ofta komplexa sätt. Till exempel påverkar klimatet fördelningen av vegetation på jordens yta (t. ex., i torra områden, skogar i fuktiga områden), men vegetationen i sin tur påverkar klimatet genom att reflektera strålningsenergi tillbaka in i atmosfären, överföra vatten (och latent värme) från jord till atmosfären, och påverka den horisontella rörelsen av luft över markytan.

jordforskare och atmosfäriska forskare söker fortfarande en fullständig förståelse för de komplexa återkopplingarna och interaktionerna mellan de olika komponenterna i jordsystemet. Denna insats underlättas av utvecklingen av en tvärvetenskaplig vetenskap som heter Earth system science., Earth system science består av ett brett spektrum av discipliner, inklusive klimatologi (studien av atmosfären), Geologi (studien av jordens yta och underjordiska processer), ekologi (studien av hur jordens organismer relaterar till varandra och deras miljö), oceanografi (studien av jordens oceaner), glaciologi (studien av jordens ismassor) och till och med samhällsvetenskapen (studien av mänskligt beteende i sina sociala och kulturella aspekter).

en fullständig förståelse av jordens system kräver kunskap om hur systemet och dess komponenter har förändrats genom tiden., Strävan efter denna förståelse har lett till utveckling av jordens systemhistoria, en tvärvetenskaplig vetenskap som inte bara omfattar bidrag från jordens systemforskare utan även paleontologer (som studerar livet för tidigare geologiska perioder), paleoklimatologer (som studerar tidigare klimat), paleoekologer (som studerar tidigare miljöer och ekosystem), paleoceanographers (som studerar oceanernas historia) och andra forskare som berörs av jordens historia., Eftersom olika komponenter i jordsystemet förändras i olika takt och är relevanta vid olika tidpunkter, är Earth system history en mångsidig och komplex vetenskap. Studenter i jordens systemhistoria handlar inte bara om att dokumentera vad som har hänt; de ser också det förflutna som en serie experiment där solstrålning, havsströmmar, kontinentala konfigurationer, atmosfärisk Kemi och andra viktiga funktioner har varierat. Dessa experiment ger möjligheter att lära sig de relativa effekterna av och interaktioner mellan olika komponenter i jordsystemet., Studier av jordens systemhistoria anger också det fulla utbudet av stater som systemet har upplevt tidigare och de som systemet kan uppleva i framtiden.

utan tvekan har människor alltid varit medvetna om klimatvariationen vid de relativt korta tidpunkterna för årstider, år och årtionden. Bibliska Skriften och andra tidiga dokument hänvisar till torka, översvämningar, perioder med svår förkylning och andra klimathändelser., Ändå kom en fullständig uppskattning av klimatförändringens natur och storlek inte fram till slutet av 18 och början av 1800-talet, en tid då det utbredda erkännandet av jordens djupa antiken inträffade., Naturforskare av denna tid, som bland annat Scottish geologen Charles Lyell, Schweizisk-amerikansk naturforskare och geolog Louis Agassiz, engelska naturforskaren Charles Darwin, Svensk botanist Asa Gray, och Walesiska naturforskaren Alfred Russel Wallace, kom att känna igen geologiska och biogeografiska bevis som är meningsfullt endast i ljuset av tidigare klimat som radikalt skiljer sig från de som råder i dag.,

geologer och paleontologer under 1800—och början av 1900-talet avslöjade bevis på massiva klimatförändringar som äger rum före pleistocen-det vill säga före några 2,6 miljoner år sedan. Till exempel indikerade röda sängar enriditet i regioner som nu är fuktiga (t.ex. England och New England), medan fossiler av kolträskväxter och revkoraller indikerade att tropiska klimat en gång inträffade i dagens höga breddgrader i både Europa och Nordamerika., Sedan slutet av 20-talet utvecklingen av avancerad teknik för dejting stenar, tillsammans med geokemiska tekniker och andra analytiska verktyg, har revolutionerat förståelsen av tidig jord systemhistoria.

förekomsten av flera epoker i den senaste Jordhistorien under vilken kontinentala glaciärer, utvecklade på höga breddgrader, trängde in i norra Europa och östra Nordamerika erkändes av forskare i slutet av 1800-talet., Skotsk geolog James Croll föreslog att återkommande variationer i orbital excentricitet (avvikelsen av jordens bana från en perfekt cirkulär väg) var ansvariga för alternerande glaciala och interglaciala perioder. Crolls kontroversiella idé togs upp av Serbisk matematiker och astronom Milutin Milankovitch i början av 1900-talet., Milankovitch föreslog att mekanismen som medförde perioder av glaciation drevs av cykliska förändringar i excentricitet samt två andra orbitalparametrar: precession (en förändring i riktningsfokus av jordens rotationsaxel) och axiell lutning (en förändring i lutningen av jordens axel med avseende på planet i sin bana runt solen). Orbital variation är nu erkänd som en viktig drivkraft för klimatvariationer genom jordens historia (se nedan Orbitalvariationer).,