Broecker,W.S.(2000): Abrupt climate change: causal constraints provided by the paleoclimate record. Earth-Science Reviews, 51, 137-154.

『突然の気候変化:古気候の記録から課されるその原因に対する制約』


Abstract
 Important aspects of the physics involved in the climate changes of late Quaternary time elude us. The paleoclimatic record documents in deatail that these changes were vast and in many cases happened abruptly. Every element of the global climate system was involved. While a case can be made that these reorganizations of the ocean's thermohaline circulation acted as the trigger for these jumps, no one has as yet been able to articulate exactly how it is that these reorganizations are capable of inducing such large changes in the way in which the atmosphere operates.
 In this review, I point out what to me are the key constraints placed by the records kept in ice and in sediments. The timing of these changes suggests that they have been paced by seasonality changes related to periodicities in the Earth's orbital elements and by a curious 1500-year cycle imprinted on sediments in the northern Atlantic. But as these pacemakers are inherently weak, in order for them to generate what we see in the record, there must exist powerful and likely nonlinear feedbacks in the system. It is my hope that by bringing together this information, I will provide an impetus for creative thinking with regard to physical scenarios capable of illuminating these feedbacks. Not only is this the crucial step in understanding our past, but it is also a necessary step if we are to properly evaluate the possible consequences of the ongoing greenhouse gas buildup.

Keywords: Climate change; Causal constraints; Paleoclimate』

『第四紀後期の気候変動に関係する物理学の重要な側面は、我々に理解できていない。古気候の記録は、これらの変化が広大で多くの場合突然に起こったことを、詳しく立証している。世界気候システムのあらゆる要素が関係したものだ。海洋の熱塩循環に関してのこれらの再構築がこれらの跳躍の引き金として働いたということはありうるけれども、これらの再構築が、どうして大気がそのように作用するような大規模な変化を引き起こせることになるのかは、今は誰も正確にはっきりと述べられない。
 このレビューで、私は、氷と堆積物に残された記録によってもたらされた鍵となる制約は私にとって何なのかを示している。これらの変化のタイミングは、地球の軌道要素の周期性に関係した季節変化および、北大西洋の堆積物に刻まれた好奇心をそそる1500年の周期により、それらは歩調がつけられてきたことを示している。しかし、我々が記録の中に見ているものをそれらに対して生み出すためには、これらのペースメーカーは生来的に弱いので、システムの中に強力で非線形のようなフィードバックが存在するに違いない。このような情報を集めることによって、これらのフィードバックを明らかにできる物理シナリオに関して独創的な考えをもたらすための刺激を提供したいというのが、私の希望である。これは我々の過去を理解する決定的な一歩であるだけでなく、進行しつつある温室効果ガスの蓄積により起こりえる結果を我々が適切に評価しようとするならば必要な一歩でもある。』

1. Introduction
2. Climate during peak glacial time
3. Terminations
4. Carbon dioxide
5. Millennial duration cycles
6. Dansgaard-Oeschger events
7. The Bolling(oの頭に¨)-Allerod (BA)-Younger Dryas (TD) oscillation
8. Pacing
9. Deep-sea ventilation
10. The role of catastrophes
11. A trial scenario
12. Conclusions
Acknowledgements
References


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