Kapitola 4 Globální ledovcová isostatická úprava a moderní instrumentální záznamy relativní historie hladiny moře

byla vyvinuta velmi podrobná globální viskoelastická teorie procesu ledovcové isostatické úpravy (GIA). Aplikace této teorie na predikci postglaciálních relativních historií hladiny moře ukázala, že většina pozorování datovaných 14C, ze všech míst v globální databázi, jsou dobře vysvětleny sféricky symetrickým viskoelastickým modelem, jehož elastická struktura je připevněna k Prem a jehož radiální viskozitní profil je profil modelu VM2. Samozřejmě, existují výjimky z tohoto obecného pravidla týkající se dobrého přizpůsobení předpovědí sféricky symetrického modelu pozorování. Například na místech, jako je poloostrov Huon v Papui-Nové Guineji, kde se celé pobřeží coseismicky povznáší, předpovědi modelu GIA nevysvětlují pozorování (viz Peltier, 1998a, Peltier, 1998d). Očekává se, že na jiných tektonicky aktivních místech by měly být také patrné podobné chyby sféricky symetrické teorie jako pozorování. Příklady takových regionů by jistě zahrnovaly oblast Středozemního moře, Japonsko, a možná také pacifický severozápad Severní Ameriky, kde ledová pokrývka Cordilleran hrála silnou roli při kontrole místní historie relativní změny hladiny moře, ale která je také ovlivněna aktivní subdukcí.

tyto oblasti neodpovídají RSL předpovědím globální viskoelastické teorie postglaciální změny hladiny moře, které nevydržely, míra, do jaké byla tato globální sféricky symetrická teorie úspěšná při sladění drtivé většiny pozorování, je uspokojivá, zejména proto, že pouze velmi malá podmnožina pozorování byla použita k vyladění radiálního profilu viskozity pláště modelu. Jak je podrobněji popsáno v Peltier (1998b), tato pozorování spočívala v souboru relaxačních časů závislých na vlnovém čísle stanovených Mcconnellem (1968), které charakterizují relaxaci Fennosandie po odstranění jejího LGM ledového zatížení (jehož platnost nedávno potvrdil Wieczerkowski et al., 1999, jak již bylo zmíněno), sada 23 místně specifických relaxačních časů z míst v Kanadě i Fennoscandii a pozorovaná netidální rychlost zrychlení axiální rotace. Model viskozity VM2, který byl stanoven pouze na základě těchto údajů, za použití formálního postupu Bayesovského závěru s jednoduchým čtyřvrstvým modelem VM1 jako výchozím modelem, bylo poté (Peltier 1996) prokázáno, že okamžitě sladí dramatické chyby výchozího modelu s vysoce kvalitním souborem dat 14C datovaných RSL historií, která je k dispozici z východního pobřeží kontinentálních Spojených států (viz také Peltier, 1998a). Protože tato data nebyla použita k omezení radiální viskozitní struktury, jedná se o mimořádně smysluplný test platnosti modelu. To, že nový model také velmi dobře sladí údaje o relativní hladině moře ze vzdálených oblastí v rovníkovém Tichém oceánu, bylo také výslovně prokázáno v této kapitole (viz obr. 4. 9 a 4.10). Pozorování z druhé oblasti nabízejí prostředky, kterými můžeme silně omezit rychlost hmotnostních ztrát z velkých polárních ledových příkrovů na Antarktidě a Grónsku, které se mohly vyskytovat nepřetržitě od poloviny holocénu. Naše analýza ukazuje, že rozsah, v jakém by tento vliv mohl přispívat k současné pozorované míře globálního vzestupu hladiny moře, je zanedbatelně malý, závěr, který je v rozporu s tvrzením o opaku Flemming et al. (1998).

použití globální teorie procesu ledovcové isostatické úpravy k filtrování tohoto vlivu z údajů o přílivu a odlivu je jasně odůvodněno vysoce kvalitními záchvaty, které model dodává (široce distribuované ve vesmíru) pozorování variability RSL na geologických časových obdobích, během nichž může být datování 14C použito k přesnému určení věku vzorku. Jak bylo prokázáno analýzami shrnutými v tabulkách 4.1 a 4.2, použití filtru GIA prudce snižuje směrodatnou odchylku jednotlivých měření přílivového měřidla rychlosti vzestupu RSL od jejich střední hodnoty, což dokazuje význam tohoto kroku v analytickém postupu. Jak je ukázáno v tabulce 4.2, použití filtru na agregovaný soubor údajů o měřidle přílivu a odlivu, ve kterém jsou místa seskupena, pokud jsou blízko zeměpisné polohy, také vede ke zvýšení odhadované globální rychlosti vzestupu RSL. V obou případech (tabulka 4.1 nebo Tabulka 4.2) nejlepší odhad, který jsme dokázali vyrobit z globální rychlosti vzestupu RSL, která by mohla souviset s probíhající změnou klimatu v systému země, je mezi 1,91 a 1,84 mm / rok.

důležitý dodatečný výsledek, který vyplývá z výsledků uvedených v tabulce 4.1 se týká srovnání mezi Gia korigovanými rychlostmi vzestupu RSL na měřidlech přílivu umístěných podél východního pobřeží kontinentálních Spojených států, které by byly získány nejmenšími čtverci, které odpovídají přímce geologickým údajům za období 3-4 kyr, a výsledkem, který je získán použitím geologické rychlosti, která se získá za stejné časové období, po které je RSL vzorkována měřidly přílivu. To bylo zkoumáno použitím předpovězených sazeb GIA jako proxy pro Skutečná geologická data a výpočtem sazeb korigovaných Gia uvedených ve sloupci označeném LSQ v tabulce 4.1. Porovnání výsledků v tomto sloupci s průměrem těch ve sloupcích -0.5 a +0.5 kyr pro všechna místa východního pobřeží USA ukáže, že postup nejmenších čtverců, které odpovídají přímce geologickým údajům za období 3-4 kyr, významně nadhodnotí velikost signálu souvisejícího s GIA, a proto jeho použití povede k významnému podcenění výsledku filtrovaného přílivu. Tato skutečnost velmi přímo vysvětluje důvod rozdílu přibližně 0.4 mm / rok mezi mírami korigovanými GIA pro USA. východní pobřeží určil Peltier (1996b) a ty, které dříve určil Gornitz (1995), přičemž první výsledek byl blízko 1,9 mm/rok a druhý blízko 1,5 mm/rok.

při závěrečné diskusi o analýzách prezentovaných v této kapitole je užitečné uvažovat o jejich důsledcích týkajících se relativního významu různých zdrojů, které by mohly přispívat k odvozenému globálnímu tempu relativního vzestupu hladiny moře, jehož velikost zde předpokládala, že je poněkud vyšší než 1,8 mm / rok(mezi 1,91 a 1,84 mm / rok). Nejnovější odhady příspěvku z malých ledových plátů a ledovců (Meier a Bahr, 1996) spočívají v tom, že tento zdroj má sílu 0, 3 ± 0, 1 mm/rok. Očekává se, že vliv tavení permafrostu bude ještě menší s pevností 0,1 ± 0,1 mm/rok. Zde jsem argumentoval, že příspěvek v důsledku pokračujícího pozdního holocénního tání polárního ledu z Antarktidy nebo Grónska je ohraničen výše 0,1 mm / rok. Vzhledem k tomu, že poslední odhad doby suchozemského skladování (Kapitola 5) naznačuje, že je to -0,9 ± 0.5 mm/rok (všimněte si, že toto je revidováno z předchozího odhadu -0,3 ± 0,15 mm / rok získaného Gornitzem et al. 1997) je zjevně zbytkový, který vyžaduje vysvětlení, pokud jde o významné příspěvky z Grónska a / nebo Antarktidy a / nebo z tepelné expanze oceánů. Vzhledem k tomu, geofyzikální omezení prostřednictvím rotace Země pozorování Peltier, 1998a, Peltier, 1999 zdá se, že vyžadují první být menší než 0.5 mm / rok se zdá, že důsledkem těchto argumentů je, že současná míra globálního nárůstu hladiny moře v důsledku tepelné roztažnosti oceánů může být výrazně větší než míra, o které se obvykle předpokládá, že tento příspěvek nejlépe reprezentuje (0,6 ± 0,2 mm / rok). V souvislosti s posledně uvedeným příspěvkem však není vůbec jasné, že současná generace modelů vázaných atmosféra-oceán, jejichž výsledky poskytují primární základ pro tento odhad, jsou schopny přesně měřit význam tohoto sterického efektu. Je zřejmé, že bude zapotřebí mnohem dalšího úsilí, zejména při posilování pozorovacího omezení sterického signálu a přesněji při odhadu příspěvku způsobeného suchozemským ukládáním, než budeme v jakékoli pozici, abychom si byli jisti, který z těchto konvenčně uvažovaných vlivů je důležitější. Pokud by pozemní skladování bylo zcela nedůležité, pak by pozorovaná míra nárůstu rsl v současnosti byla v horní hranici definované čistým vlivem ostatních příspěvků. Je-li však (negativní) vliv pozemního skladování tak velký jako poslední odhad (viz kapitola 5), pak by vliv tepelné roztažnosti (nebo jednoho z dalších příspěvků) musel být podstatně větší než výše uvedené odhady, aby bylo možné úspěšně vysvětlit odvozené globální tempo růstu rsl.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.