Klimaforandringerne i historisk perspektiv Dorthe Dahl-Jensen Niels Bohr Institute, University of Copenhagen ATVs konference om de teknologiske udfordringer på Grønland - set i lyset af klimaforandringerne. 21 November 2007
Hvorfor er iskerner så specielle? Klima serier med meget høj opløsning Indeholder information on det koblede klimasystem (atmosfære, ocean, is)
-Snefald danner årlag -Stabile vand isotoper (δ 18 O, δd) sladrer om atmosfærens temperatur -Årlagstykkelsen fortæller om fortidens nedbør
Urenheder falder ned tørt Urenheder falder ned vådt Luft bobler af fortidens atmosfære er fanget når sneen presses til is
Iskerne data En Indkøbsliste! Selve isen: 18 O, 17 O, 16 O, 1 H og 2 D Kontinentalt støv, vulkansk aske, micro meteoritter and biologisk materiale Ioner: Cl -, NO 3-, SO 2-4, F -, H +, Na +, K +, NH 4+, Mg 2+, Ca 2+ Gas i luft boblerne: CO 2, CH 4, O 2, N 2, SF 6. Radioactive isotoper: 10 Be, 36 Cl, 210 Pb, 32 Si, 14 C, 137 Cs, 90 Sr. DNA Isens egenskaber Borehuls målinger: temperatur, geometri Natural ice through polarized light (samplesize: 4 x 10 cm)
Agenda: Hvordan borer vi iskerner? Iskerne data stabile ilt isotoper gas i luftboblerne smeltning ved bunden Brug af data i klima forskning vores nuværende mellem istidsklima istidens klima Visioner for vores fremtid
Fakta om NGRIP og EPICA iskerneboret: Længde af bor: 11 m Diameter af iskerne: 98 mm Længde af iskerne: 3.5 m Diameter af borehul: 130 mm
Fakta om NGRIP og EPICA iskerneboret: Længde af bor: 11 m Diameter af iskerne: 98 mm Længde af iskerne: 3.5 m Diameter af borehul: 130 mm
Bore hovedet Design: S.B. Hansen, Niels Bohr Institutet
DomeC, 2004/2005
NGRIP NGRIP iskernen er 3090 m lang og indeholder en uforstyret klimaserie der rækker 123.000 år tilbage i tiden.
NGRIP Isen fra Holocene perioden befinder sig mellem overfladen og dybden 1493m. Transition var 11.703 b2k λ mean = 13 cm
NGRIP Isen fra Eem perioden befinder sig mellem dybderne 3000m og 3090m Alderen på Eemisen er 123.000 til 115.000 år før nu λ mean = 1.1 cm
NGRIP Eem-isen har 3 o/oo højere isotop værdier end den is vi vi har nu.
Camp Century GRIP NGRIP Renland Is fra Eem perioden er fundet i alle vores dybe iskerner fra Grønland Dye 3
3o/oo NGRIP 3o/oo 3o/oo 3o/oo Is fra Eem perioden er fundet i alle vores dybe iskerner fra Grønland 5 o/oo Forskellen mellem Eem og Holocene Isotope værdier.
3o/oo NGRIP 3o/oo 3o/oo 3o/oo 5 o/oo The Ice Sheet covered Greenland during the warm Eemian period. δ 18 O=0.67T-13.7 Difference between Eemian and Holocene Isotope values. A Warmer Period? δ 18 O temperature relation: α = [δ 18 O]/ T: 0.2-0.67 [o/oo]/k A change of 3 o/oo corresponds to a temperature change of 5-10 K A smaller Ice Sheet? Lapse rate in the atmosphere is 0.7 K/100m A change of 3 o/oo corresponds to an elevation change of 600 to 2100 m.
3o/oo NGRIP 3o/oo 3o/oo 3o/oo Der VAR is tilbage på Grønland i den varme Eem periode 120.000 år før nu 5 o/oo En varmere period? δ 18 O temperatur relation: α = [δ 18 O]/ T: 0.2-0.67 [o/oo]/k 3 o/oo svarer til et temperatur skift på 5-10 K OttoBleisner, Science, 2006 En mindre iskappe? Lapse rate i atmosfæren er 0.7 K/100m 3 o/oo svaer til en højdeændring på 700 to 2100 m.
Interne Radar Lag tilbage til 80 ka b2k kan findes i Indlandsisen Sydpå dypper lagene fordi Nedbøren er høj
Eemian coral reef at ~ 3 m asl from tectonically stable region of Western Australia
3o/oo 3o/oo NGRIP 3o/oo 3o/oo 5 o/oo Der var is på Grønland under den varme Eem periode 120.000 år før Der var 5 o C vamere Indlandsisen var reduceret med 50% Svarende til 2 m havvandstigning Hav niveauet var 5 m højere end nu under Eem perioden 2m fra Indlandsisen 1m fra termisk udvidelse 0.5 m fra alle små gletschere resten fra Antarktis
Luftboblerne i isen indeholder Prøver af fortidens atmosfære
Stigningen i CO 2
Stigningen i Metan
Hvordan har drivhusgasserne opført sig tilbage i tiden? DomeC Siegenthaler et al, Science, 2005
IPCC 2007 Summary for Policy Makers WP1, fig 3
Johannessen et al, Science, nov 2005 Massetab : 101 km 3 vand per år
GRACE GRavity And Climate Explorer NASA-GFZ 2002-
Total mass change of the Greenland Ice Sheet from GRACE 500 Total water equivalent (km**3) 250 0-250 y = -133x 1 +2.67E5, max dev:181, r 2 =0.820-500 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Time Grønlands Indlandsis taber masse: 44 måneders GRACE observationer Masse tabet er 133 km 3 vand per år
IPCC 2007 Summary for Policy Makers fig 5
IPY deep drilling program NorthEEM CReSIS image
14 nations will participate in NEEM Denmark/Greenland United States Belgium Netherlands France Canada Germany Japan Sweden Switzerland China South Korea Iceland United Kingdom