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Folie 1

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Title: Folie 1 Author: Anne W. Last modified by: Anne W. Created Date: 1/7/2007 6:16:12 PM Document presentation format: Bildschirmpr sentation Other titles – PowerPoint PPT presentation

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Tags: folie | hannibal

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Transcript and Presenter's Notes

Title: Folie 1


1
Die natürliche Variabilität des Klimas
Anne Wackerbarth 25.01.2007 Betreuer
Augusto Mangini
2
  • Gliederung
  • Klimavariationen der letzten 4,5 Mrd Jahre
  • Klimavariationen des Quartär
  • Hauptthema Das Klima des Holozäns
  • (Untersuchungen an Stalagmiten im Vergleich
    mit anderen Klimaarchiven)

3
1. Klima der letzten 4,5 Mrd Jahre
Bildquelle Schönwiese
  • Frühphase der Erde andere Zusammensetzung
  • der Atmosphäre ? viele Vermutungen
  • wenige Archive ? Fehler von einigen Millionen
    Jahren

4
2. Klima des Quartärs
  • aktuelle Eiszeitalter Quartär (Beginn vor
    2,6 Mio Jahren)
  • Unterscheidung zwischen Stadialen und
    Interstadialen (kältere und
  • wärmere Perioden)

Bessere Informationen aufgrund von
Sedimentuntersuchungen und Untersuchungen an
Eisbohrkernen
Bildquelle Wikipedia
5
2. Klima des Quartärs
Variationen
  • Temperaturschwankungen von ?T15C (EPICA) bzw.
    ?T12C (Vostok)
  • 100.000 jähriger Zyklus

Vostok Station
BildquelleRobert A. Rohde
6
2. Klima des Quartärs
Die Milankovic-Theorie
Thema Zusammenhang zwischen Klimaschwankungen
und Sonneneinstrahlung auf der Erde
Berechnung der solaren Einstrahlung
aufgrund der Bahnparametern der Erde
7
2. Klima des Quartärs
Die Milankovic-Theorie
Bildquelle Rutherford (1997)
Bildquelle Rutherford (1997)
8
2. Klima des Quartärs
Die Milankovic-Theorie
9
2. Klima des Quartärs
Weitere Zyklen
  • Ungeklärt, warum ein Zyklus dominiert
  • Zyklen Exzentrizität 100.000 Jahre
  • Präzession 21.000 Jahre
  • Nutation 41.000 Jahre

Bildquelle http//www.dwd.de/
BildquelleLisiecki und Raymo (2005)
10
Das Klima des Holozäns
Aktuelles Interstadial (Warmzeit) Holozän
(Beginn vor 11.000 Jahren)
11
3. Das Klima des Holozäns
Bekannt IPCC- Report
Bildquelle IPCC-Report
  • ?T 0,5C
  • kaum Variationen bis 1860 ? Anstieg der
    Temperatur/ Klimawandel von

  • Menschen verursacht

12
3. Das Klima des Holozäns
  • Der IPCC- Report
  • Kritik
  • Rekord hauptsächlich erstellt aus klimarelevanten
    Information aus Baumringen
  • Kritikpunkte
  • Wachstum hauptsächlich im Frühjahr und Sommer ?
    nur Archiv für Frühjahr-
  • und Sommer-Klimaverhältnisse
  • Wachstum variiert mit Alter des Baumes
  • Biologische Organismen anpassungsfähig für
    Klima ? Zusammenhang mit
  • Temperatur nicht genau geklärt

www.gtz-amazonia.org
13
3. Das Klima des Holozäns
Aktuelle Messungen
  • Moberg et al. (2005)
  • Rekord aus verschiedenen Archiven (Eisbohrkerne,
    Meer- und Seesedimente)
  • ? ?T0,9C zwischen LIA und MWP im Gegensatz zu
    IPCC mit ?T0,3C
  • Mangini et al.
  • Untersuchungen zur weiteren Erforschung des
    Klimas des Holozäns an Stalagmiten der
    Spannagelhöhle

Bildquelle Vollweiler 2006
Bildquelle lumi.zr.ruhr-uni-bochum.de
14
3. Das Klima des Holozäns
Die Spannagelhöhle
Lage Österreich (Tirol) am
Hintertuxer Gletscher Länge L10km Temperatur
T1,8C Luftfeuchtigkeit nahezu 100
Bildquelle www.mamilade.at
Bildquelle Vollweiler 2006
15
3. Das Klima des Holozäns
Grundlagen Stalagmiten
Bildquelle McGarry et al. 2004
16
3. Das Klima des Holozäns
Die Isotopie des Sauerstoffes
  • Sauerstoff besitzt verschiedene Isotope
  • 16O mit 99,7
  • 18O mit 0,2

Untersuchtersuchung Stalagmiten ? verschiedene
Sektoren haben verschiedene Isotopenverhältnisse
  • Isotopie des Sektors abhängig von
  • Isotopie des Niederschlags
  • Kinetische Effekte, d.h. Anreicherung schwerer
    Isotope
  • Temperatur (-0,23/C)

Bildquelle Vollweiler 2006
17
Das Klima des Holozäns
Die Isotopie des Sauerstoffes
Isotopie des Sauerstoffes wird durch die
Delta-Notation ausgedrückt
d18O
Beispiel





Niedrige d18O-Werte
-8
?
-7
-6
-5
Höhere d18O-Werte
18
3. Das Klima des Holozäns
Alters-Datierung
U/Th-Methode Mutter-zu-Tochter-Verhältnis
19
3. Das Klima des Holozäns
SPA 12 Klimarekonstruktion der letzten 2000
Jahre
Spannagelhöhle niedrige Temperatur und hohe
Tropfrate ?
kinetische Effekte ausschließbar
? d18O Rückschluss auf Temperatur und

Niederschlagsisotopie
Temperatureichkurve Anhand von fünf Messpunkte
bekannter Temperatur
Mangini et al. (2005)
20
3. Das Klima des Holozäns
Temperaturverlauf der letzten 2000 Jahre
Vergleich SPA 12 ?T2,7C IPCC
?T0,5C Moberg ?T0,9C
Bildquelle Mangini et al. (2005)
21
3. Das Klima des Holozäns
Temperaturverlauf der letzten 2000 Jahre
Vergleich Schwankung der Größe des großen
Aletschgletschers (Schweiz) (z.B. Holzhauser et
al. 2005)
Bildquelle Wikipedia
Rote Kurve Gletscher
Schwarze Kurve SPA12
Bildquelle Mangini et al. 2005
22
3. Das Klima des Holozäns
Ursachen
  • Relativ unbekannt
  • Vermuteter Zusammenhang mit der Aktivität der
    Sonne

Comparison Delta14C SPA12
Rote Kurve Delta14C
  • ?14C vermutlich


  • Funktion solarer
  • Abstrahlung
  • niedriger ?14C
  • ? leichtere
  • Isotopie

Schwarze Kurve SPA12
Bildquelle Mangini et al. (2005)
23
3. Das Klima des Holozäns
Ursachen
Solares Magnetfeld schirmt hochenergetische
Strahlung ab. Strahlung erzeugt Reaktion
  • Je höher Sonnenaktivität
  • umso niedriger ?14C

24
3. Das Klima des Holozäns
Niederschlagsisotopie
  • d18O abhängig von Temperatur
  • d18O abhängig von Niederschlagsisotopie
  • Es gilt
  • je mehr Ausregnung umso leichter
  • je länger Weg über den Kontinent umso leichter
  • je niedriger Temperatur, umso leichter Isotopie
    ?
    Winterniederschlag leichter als
    Sommerniederschlag ?
    Rückschlüsse auf NAO-Index

Bildquelle Wikipedia
25
3. Das Klima des Holozäns
Der NAO-Index
Auswirkungen des Druckgradienten zwischen
Islandtief und Azorenhoch auf den resultierenden
Westdrift auf Europa
? Niedriger d18O-Wert ? Beitrag
Winterniederschlag höher ? NAO Situation
Niedriger Druckgradient
Hoher Druckgradient
26
3. Das Klima des Holozäns
Klimaaufnahme der letzten 9000 Jahre
  • Drei Stalagmiten
  • (SPA12, SPA128, SPA70)
  • aus überlappenden
  • Wachstumsperioden
  • entnommen im Abstand von
  • maximal 50m

Bildquelle Vollweiler et al.
27
3. Das Klima des Holozäns
Klimaaufnahme der letzten 9000 Jahre
?T3,2C
-9,0
-8,5
-8,0
d18O
-7,5
-7,0
-6,5
9 8 7 6
5 4 3 2
1 0
Age kyr
Age kyr
tuned curve (to the level of SPA
12)
Bildquelle Vollweiler et al. (2006)
28
3. Das Klima des Holozäns
Vergleich mit anderen Archiven
Aletschgletscher (Holzhauser et al.
2001) Seespiegel Westalpen (Magny 2004)
Bildquelle Vollweiler et al. (2006)
29
3. Das Klima des Holozäns
Vergleich überregionale Archive
HSG Hematite Stained Grains (Bond et al. 2001)
Maß für Eisdrift auf dem Nordatlantik
Bildquelle www.wissen.swr.de
Bildquelle Mangini et al. 2006
30
3. Das Klima des Holozäns
Vergleich mit überregionalen Archive
31
3. Das Klima des Holozäns
Vergleich mit überregionalen Archiven
TROJA
Siedlungsphasen
Bildquelle Mangini (2006)
Bildquelle Vollweiler (2006)
32
Zusammenfassung
  • Über die frühe Zeit der Erde ist nur wenig
    bekannt ? wenig Archive
  • Innerhalb der besser erforschten Zeit erkennt
    man zyklische Variationen, die möglicherweise mit
    der Variation der Bahnparametern der Erde
    zusammenhängen
  • Möglicherweise ist der Verlauf des Klimas des
    Holozäns weniger glatt als angenommen und starke
    Temperaturschwankungen existieren nicht erst seit
    der Industrialisierung
  • Mit Hilfe von Stalagmiten wurden
    Klimaaufzeichnungen des Holozäns erstellt, die
    eine Temperaturschwankung von ca. 3,2C nahe
    legen
  • Möglicherweise wurde der Einfluss der
    natürlichen Variabilität bisher unterschätzt
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