27अतीत की जलवायु पढ़ना

पूर्वी अंटार्कटिक हिमचादर पर $3233\,\mathrm{m}$ की ऊँचाई पर स्थित डोम C में वायु का वार्षिक औसत तापमान लगभग $-55{}^{\circ}\mathrm{C}$ है। वहाँ काम कर रही एक ड्रिल $3260\,\mathrm{m}$ की गहराई पर रुकी, बर्फ़ के नीचे की चट्टान से लगभग $15\,\mathrm{m}$ ऊपर। उसके द्वारा निकाली गई सबसे गहरी बर्फ़ में वायु के नन्हे बुलबुले हैं जो कोई $800\,000$ वर्ष पुराने हैं: पहले किसानों से बहुत पहले के वायुमंडल का एक नमूना। यह अध्याय अतीत की जलवायु को बर्फ़ में, झीलों और समुद्र-तल के कीचड़ में, और चट्टानों में पढ़ता है, और पूछता है कि वह आज के बारे में क्या कहती है।

पहले से ज्ञात

हिमनद बर्फ़ का एक पिंड है जो वर्ष-दर-वर्ष बना रहता है और अपने भार से बहता है; हिमचादर किसी महाद्वीप के बड़े भाग को ढकती है; हिमयुग एक लंबा ठंडा समय है जब हिमचादरें ध्रुवों से बहुत दूर तक फैल जाती हैं (पुस्तक 1, कक्षा 8)। अंटार्कटिका के बर्फ़ के कोरों में, हिम वायु का तापमान दर्ज करता है और बुलबुले स्वयं वायु को रखते हैं, और दोनों अभिलेख साथ-साथ उठते और गिरते हैं (पुस्तक 1, कक्षा 9)। एक ही तत्त्व के परमाणु अपने न्यूट्रॉनों की संख्या में भिन्न हो सकते हैं: ये समस्थानिक रसायन में एक जैसा व्यवहार करते हैं पर द्रव्यमान में भिन्न होते हैं (भौतिकी की पुस्तकें)। कार्बन डाइऑक्साइड एक ग्रीनहाउस गैस है (रसायन की पुस्तकें)। क्वाटरनरी कल्प 2.58 मिलियन वर्ष पहले शुरू हुआ (पुस्तक 1, कक्षा 7)।

27.1 अभिलेखागार और प्रॉक्सी

$20\,000$ वर्ष पहले किसी ने वायु का तापमान नहीं मापा। पर पृथ्वी ने अनजाने में अभिलेख रखे: बर्फ़ और कीचड़ की परतें, सीपियाँ और पेड़ों के तने, जिनमें से हर एक उस जलवायु के साथ बदला जिसमें वह बना।

परिभाषा 27.1 (जलवायु अभिलेखागार; प्रॉक्सी)

जलवायु अभिलेखागार परतों में, एक के बाद एक, निक्षेपित कोई प्राकृतिक पदार्थ है जो अपने बनने के समय की जलवायु का चिह्न रखता है: ध्रुवीय बर्फ़, झीलों और समुद्र-तल के अवसाद, पेड़ों के वलय, प्रवाल, गुफा-निक्षेप। प्रॉक्सी किसी अभिलेखागार में मापी गई वह राशि है जो किसी ऐसे जलवायु-चर का स्थान लेती है जिसे मापा नहीं गया था: वायु के तापमान के लिए पुराने हिम में भारी समस्थानिकों का अंश, वनस्पति के लिए, और इसलिए जलवायु के लिए, झील के कीचड़ में हर प्रकार के पराग का अंश।

अभिलेखागार	प्रॉक्सी	किसके बारे में बताता है
ध्रुवीय बर्फ़	बर्फ़ के भारी समस्थानिक	बर्फ़ के ऊपर वायु का तापमान
	बुलबुलों की वायु	कार्बन डाइऑक्साइड, मीथेन
झील के अवसाद, पीट	पराग	वनस्पति, फिर जलवायु
समुद्री अवसाद	सीपियों के ऑक्सीजन समस्थानिक	बर्फ़ का आयतन, गहरे जल का तापमान
वृक्ष-वलय	वलय की चौड़ाई	वृद्धि की परिस्थितियाँ, वर्ष-दर-वर्ष
प्रवाल, गुफा-निक्षेप	समस्थानिक, वृद्धि-पट्टियाँ	समुद्र या वायु का तापमान, वर्षा

हर प्रॉक्सी को पढ़े जाने से पहले दो चीज़ें चाहिए। उसे एक घड़ी चाहिए: हर परत की आयु, जहाँ वार्षिक परतें दिखती हैं वहाँ उन्हें गिनकर, रेडियोमितीय काल-निर्धारण से (अध्याय 25), या अभिलेख को पहले से काल-निर्धारित किसी दूसरे अभिलेख से मिलाकर। और उसे एक अंशांकन चाहिए: मापी गई चीज़ और जलवायु-चर के बीच का संबंध, जो आज ज्ञात किया जाता है, जहाँ दोनों को एक साथ मापा जा सकता है।

विधि 27.2 (किसी प्रॉक्सी अभिलेख को पढ़ना)

1. अभिलेखागार और प्रॉक्सी पहचानिए: क्या मापा गया, और किसमें?
2. पता कीजिए कि अक्ष पर समय किस ओर चलता है, और किस इकाई में; जाँचिए कि प्रॉक्सी का अक्ष उलटा तो नहीं है।
3. प्रॉक्सी का अर्थ निकालिए: क्या ऊँचे मान का अर्थ अधिक गरम है या अधिक ठंडा, अधिक बर्फ़ या कम?
4. नमूनों के अंतराल पर ध्यान दीजिए: जिस अभिलेख के बिंदु $2000$ वर्ष के अंतर पर हों, वह एक शताब्दी तक चले परिवर्तन को नहीं दिखा सकता।
5. पूछी गई तिथियों पर मान, या किसी अंतराल पर माध्य, पढ़िए, और परिवर्तन और दरें परिकलित कीजिए।
6. बताइए कि अभिलेख अपने स्थल पर क्या दिखाता है, और उसके बाद ही यह कि क्या वह पूरी पृथ्वी के लिए बोलता है।

27.2 बर्फ़ के कोर

परिभाषा 27.3 (बर्फ़ का कोर)

बर्फ़ का कोर किसी हिमचादर या हिमनद से ड्रिल करके निकाला गया बर्फ़ का एक बेलन है। उसकी गहराई बर्फ़ की आयु देती है, जितनी गहरी उतनी पुरानी; बर्फ़ उस वायु का तापमान दर्ज करती है जिसमें उसका हिम गिरा, और उसके बुलबुले उस समय की वायु के नमूने रखते हैं।

ताज़ा हिम अधिकतर वायु है। अगले वर्षों के हिम के नीचे दबकर, वह फ़िर्न में दब जाता है, एक संहत हिम जिसके छिद्र अब भी वायु को गुज़रने देते हैं। लगभग 820 से $830\,\mathrm{kg}/\mathrm{m}^{3}$ के घनत्व पर, जो 50 से $120\,\mathrm{m}$ नीचे पहुँचता है, छिद्र बंद हो जाते हैं और वायु बुलबुलों में बंद हो जाती है। इसलिए बर्फ़ दो भिन्न अभिलेख रखती है। बुलबुलों की वायु वायुमंडल का एक नमूना है, जिसकी कार्बन डाइऑक्साइड और मीथेन प्रयोगशाला में मापी जाती हैं। स्वयं बर्फ़ तापमान रखती है: जिन जल-अणुओं में कोई भारी समस्थानिक (ड्यूटेरियम या ऑक्सीजन-18) होता है, वे हल्के अणुओं की अपेक्षा अधिक आसानी से संघनित होते हैं, इसलिए ध्रुव की ओर रास्ते में वायु जितनी ठंडी, हिम भारी समस्थानिकों में उतना ही निर्धन होता जाता है।

डोम C कोर के ड्यूटेरियम को बर्फ़ के ऊपर के तापमान में बदला गया है, जो पिछले हज़ार वर्षों के माध्य की तुलना में परिवर्तन के रूप में दिया गया है। कार्बन डाइऑक्साइड कई अंटार्कटिक कोरों के बुलबुलों से आती है, जिन्हें जोड़कर एक अभिलेख बनाया गया है। दोनों नीचे एक ही समय-अक्ष पर खींचे गए हैं।

दोनों वक्रों का एक ही प्रतिरूप है: दसियों हज़ार वर्षों में ठंड की ओर एक धीमी, ऊबड़-खाबड़ फिसलन, फिर गरमी की ओर एक तेज़ वापसी, और फिर से फिसलन।

परिभाषा 27.4 (हिमनदीय काल; अंतर्हिमनदीय काल; हिमनदीय चक्र)

हिमनदीय काल किसी हिमयुग के भीतर एक ठंडा अंतराल है, जिसके दौरान हिमचादरें अपने वर्तमान आकार से बहुत आगे तक बढ़ जाती हैं। अंतर्हिमनदीय काल दो हिमनदीय कालों के बीच एक गरम अंतराल है, जिसमें हिमचादरें आज जितनी या उससे छोटी होती हैं; हम ऐसे ही एक काल में रहते हैं, जो लगभग $11\,000$ वर्ष पहले शुरू हुआ। हिमनदीय चक्र एक हिमनदीय काल और उसे समाप्त करने वाला अंतर्हिमनदीय काल है।

पूरे अभिलेख में, डोम C पर तापमान $-10.6{}^{\circ}\mathrm{C}$ से, लगभग $24\,000$ वर्ष पहले, लेकर $+5.5{}^{\circ}\mathrm{C}$ तक, लगभग $129\,000$ वर्ष पहले, बदलता है; कार्बन डाइऑक्साइड $174\,\mathrm{ppm}$ से $299\,\mathrm{ppm}$ तक। $2000$ वर्षों पर औसत किया गया चित्र इन चरम मानों को थोड़ा समतल कर देता है। गरम शिखरों की गिनती आठ या नौ हिमनदीय चक्र देती है, और तापमान-अभिलेख की सबसे प्रबल लय, उसके आँकड़ों से परिकलित, का आवर्तकाल लगभग $98\,000$ वर्ष है।

प्रतिज्ञप्ति 27.5 (तापमान और कार्बन डाइऑक्साइड साथ-साथ बदलते हैं)

पिछले $800\,000$ वर्षों में, अंटार्कटिक तापमान और वायु की कार्बन डाइऑक्साइड साथ-साथ बदले। $2000$ वर्ष से पुराने 1639 कार्बन डाइऑक्साइड मापनों में से हर एक को उसी आयु के डोम C तापमान के साथ जोड़ने पर सहसंबंध गुणांक $r = 0.92$ मिलता है, और न्यूनतम-वर्ग रेखा

$$\mathrm{CO_2} \approx 267\,\mathrm{ppm} + 7.8\,\mathrm{ppm}/{}^{\circ}\mathrm{C} \times \Delta T ,$$

जहाँ $\Delta T$ डोम C पर तापमान-परिवर्तन है।

सहसंबंध यह नहीं बताता कि पहले कौन बदला, न यह कि किसी तीसरे कारण ने दोनों को हिलाया: गुणांक वही होता यदि तापमान कार्बन डाइऑक्साइड को चलाता, यदि कार्बन डाइऑक्साइड तापमान को चलाती, या यदि हर एक दूसरे को धकेलता। लगभग $100\,000$ वर्ष की लय को क्या तय करता है, यह नीचे महासागर वाले खंड में बताया गया है, और कार्बन डाइऑक्साइड तापमान पर कैसे काम करती है, यह अध्याय 28 में।

27.2.1 अंतिम हिमनदीय अधिकतम

परिभाषा 27.6 (अंतिम हिमनदीय अधिकतम)

अंतिम हिमनदीय अधिकतम वह समय है, लगभग $23\,000$ से $19\,000$ वर्ष पहले, जब पिछले हिमनदीय काल की हिमचादरें अपने सबसे बड़े आकार पर थीं।

अंतिम हिमनदीय अधिकतम पर, हिमचादरें उत्तरी अमेरिका और उत्तर-पश्चिमी यूरेशिया के बड़े भाग को ढके हुए थीं, और जलवायु आज से अधिक शुष्क और धूल-भरी थी। आकलनों का अनुमान है कि वैश्विक सतह-तापमान 1850–1900 की तुलना में $5{}^{\circ}\mathrm{C}$ से $7{}^{\circ}\mathrm{C}$ कम था (मध्यम विश्वास), और कार्बन डाइऑक्साइड 188 से $194\,\mathrm{ppm}$ थी। हिमचादरों में बंद जल महासागर से आया था: वैश्विक माध्य समुद्र-तल आज से 125 से $134\,\mathrm{m}$ नीचे था।

नीचा समुद्र महाद्वीपों के चारों ओर के उथले तल को उघाड़ देता है। नीचे का मानचित्र समुद्र को $130\,\mathrm{m}$ नीचे करता है, जो उस परास का मध्य है, दक्षिण-पूर्व एशिया के उस तल पर जैसा वह आज है।

बोर्नियो, सुमात्रा और जावा मलय प्रायद्वीप और हिंदचीन के साथ एक ही भूमि बन जाते हैं: सुंडा शेल्फ़, जो आज एक उथले समुद्र के नीचे है, सूखी भूमि थी। मानचित्र पर, केवल लगभग $36\,\mathrm{m}$ की गिरावट बोर्नियो को एशिया से जोड़ने के लिए पर्याप्त है, और सुमात्रा और जावा उससे पहले ही जुड़ जाते हैं। मानचित्र पर, समुद्र के ऊपर की भूमि 4.11 से बढ़कर 7.16 मिलियन वर्ग किलोमीटर हो जाती है, 1.74 गुना। पूरी पृथ्वी पर, वही $130\,\mathrm{m}$ की गिरावट समुद्र के ऊपर की सतह का अंश $29.0\,\%$ से $33.5\,\%$ कर देती है, लगभग 23 मिलियन वर्ग किलोमीटर नई भूमि।

उदाहरण 27.7 (अंतिम विहिमनदन)

अंतिम हिमनदीय अधिकतम के बाद आए तापन को अंतिम विहिमनदन संक्रमण कहते हैं; आकलन उसे लगभग $18\,000$ और $11\,000$ वर्ष पहले के बीच रखते हैं। डोम C अभिलेख में, अंतिम हिमनदीय अधिकतम ($23\,000$ से $19\,000$ वर्ष पहले) का माध्य तापमान $-9.4{}^{\circ}\mathrm{C}$ है; उसके बाद के अंतराल, $11\,000$ से $9000$ वर्ष पहले, का माध्य $-0.4{}^{\circ}\mathrm{C}$ है। अंटार्कटिका के ऊपर की वायु $9.0{}^{\circ}\mathrm{C}$ गरम हुई, जबकि उसकी कार्बन डाइऑक्साइड $190\,\mathrm{ppm}$ से $264\,\mathrm{ppm}$ तक, $74\,\mathrm{ppm}$ बढ़ी। पूरी पृथ्वी पर, तापन 5 से $7{}^{\circ}\mathrm{C}$ का आकलित शीतलन था, लगभग $6{}^{\circ}\mathrm{C}$, जो संक्रमण के $7000$ वर्षों में फैला था:

$$\frac{6{}^{\circ}\mathrm{C}}{7000\ \text{वर्ष}} \approx 0.86{}^{\circ}\mathrm{C} \text{ प्रति हज़ार वर्ष।}$$

इस बीच समुद्र-तल लगभग $-120\,\mathrm{m}$ से $-50\,\mathrm{m}$ तक उठा, औसतन लगभग $10\,\mathrm{mm}$ प्रति वर्ष।

27.3 पराग

हर वसंत में पौधे पराग के बादल छोड़ते हैं। उसका अधिकांश भाग खो जाता है, पर कुछ झीलों और दलदलों पर गिरता है, डूबता है, और कीचड़ में दब जाता है, जहाँ वह आसपास उगी वनस्पति का अभिलेख रखता है। और हर प्रकार के पौधे के कणों का अपना आकार और माप होता है।

परिभाषा 27.8 (पराग-विश्लेषण)

पराग-विश्लेषण अवसादों में सुरक्षित पराग से अतीत की वनस्पति को पढ़ना है: किसी कोर की हर परत में कणों को पहचाना और गिना जाता है, और हर प्रकार के पौधे का अंश, गिने गए कणों के प्रतिशत में, गहराई के सापेक्ष एक पराग-आरेख में आलेखित किया जाता है।

इस तरह पराग गिनना स्वीडिश भूवैज्ञानिक लेनार्ट फ़ॉन पोस्ट से शुरू हुआ, जिन्होंने 1916 में संख्याओं के साथ पहला आधुनिक पराग-आरेख प्रस्तुत किया; ऐसा आरेख पृष्ठ पर नीचे की ओर गहराई और हर प्रकार के पौधे के लिए एक वक्र दिखाता है। वनस्पति, अपनी बारी में, जलवायु के बारे में बताती है: घासें और दूसरे शाक, लगभग बिना पेड़ों के, एक खुला, ठंडा भूदृश्य दर्शाते हैं, जबकि ओक और हेज़ल को गरम गर्मियाँ चाहिए।

विधि 27.9 (पराग-आरेख पढ़ना)

1. ऊर्ध्वाधर अक्ष पढ़िए: गहराई, सबसे पुरानी परतें नीचे; कोर की तिथियों से गहराइयों को आयु में बदलिए।
2. हर परत के लिए, सबसे बड़े अंश वाले पौधे ढूँढ़िए।
3. कोर को क्षेत्रों में बाँटिए, हर एक के अपने प्रमुख पौधों के समूह के साथ; सीमाएँ वहाँ रखिए जहाँ वक्र सबसे तेज़ी से बदलते हैं।
4. हर क्षेत्र की वनस्पति (खुले शाक, भूर्ज वनभूमि, चीड़ वन, चौड़ी पत्ती वाले वन) और उसके लिए आवश्यक जलवायु का नाम बताइए।
5. क्षेत्रों को नीचे से ऊपर भूदृश्य के इतिहास के रूप में पढ़िए।

ऊपर के आरेख में, क्षेत्र 1 शाकों का भूदृश्य है, कुछ भूर्जों के साथ: बर्फ़ द्वारा छोड़ा गया खुला, ठंडा प्रदेश। क्षेत्र 2 में पहले भूर्ज फैलता है, एक कठोर पेड़; क्षेत्र 3 में चीड़ आता है; और क्षेत्र 4 में हेज़ल और ओक, जिन्हें गरम गर्मियाँ चाहिए, छा जाते हैं। नीचे से ऊपर पढ़ने पर, कोर हिमनदीय काल के अंत और अंतर्हिमनदीय काल की गरमी के आगमन की कहानी बताता है, जैसे-जैसे वन भूमि पर लौटे।

27.4 समुद्री अवसाद और खगोलीय लय

खुले महासागर के तल पर, कीचड़ धीरे-धीरे और बिना रुकावट, परत-दर-परत, कई मिलियन वर्षों तक जमा होता है। वह फ़ोरैमिनिफ़ेरा की सीपियों से भरा है: एककोशिकीय जीव जिनकी सीपी, एक मिलीमीटर के एक अंश जितनी चौड़ी, प्रायः कैल्साइट की बनी होती है। कुछ सतह के निकट तैरते हैं; दूसरे समुद्र-तल पर रहते हैं।

सीपी की ऑक्सीजन समुद्री जल से आती है। हल्के समस्थानिक ऑक्सीजन-16 से बना जल अधिक आसानी से वाष्पित होता है, और हिमचादरें बनाने वाला हिम इसलिए ऑक्सीजन-18 में निर्धन होता है। जब हिमचादरें बढ़ती हैं, तो वे यह हल्का जल संचित करती हैं, और पीछे बचा महासागर ऑक्सीजन-18 में समृद्ध हो जाता है; उसमें बढ़ने वाली सीपियाँ भी, और जल जितना ठंडा हो उतना अधिक। समुद्र-तल के फ़ोरैमिनिफ़ेरा की सीपियों में ऑक्सीजन-18 का अंश, जिसे $\delta^{18}\mathrm{O}$ लिखा जाता है और प्रति हज़ार भागों में दिया जाता है, इस तरह स्थल पर बर्फ़ के आयतन और गहन महासागर के तापमान का प्रॉक्सी है: वह जितना ऊँचा, उतनी अधिक बर्फ़ और उतना ठंडा जल।

नीचे का अभिलेख, जिसे LR04 कहा जाता है, सभी महासागरों के 57 कोरों के मापनों को जोड़कर 5.3 मिलियन वर्ष का एक वक्र बनाता है।

ऊपर की विधि से पढ़ने पर, अभिलेख तीन बातें कहता है।

• पृथ्वी ठंडी हुई है और उसकी बर्फ़ बढ़ी है। माध्य मान 5.3 और 3 मिलियन वर्ष पहले के बीच के $3.03\,\text{‰}$ से पिछले मिलियन वर्षों में $4.15\,\text{‰}$ तक उठता है।
• झूले बड़े हुए हैं। हिमनदीय और अंतर्हिमनदीय समय पूरे अभिलेख में बारी-बारी से आते हैं, पर वे अधिकाधिक चौड़े झूलते हैं: अंतिम हिमनदीय अधिकतम पर मान $4.92\,\text{‰}$ था, जबकि आज $3.23\,\text{‰}$ है।
• लय बदली है। 2.6 और 1.3 मिलियन वर्ष पहले के बीच, अभिलेख का सबसे प्रबल आवर्तकाल, उसके आँकड़ों से परिकलित, $41\,000$ वर्ष है; पिछले $700\,000$ वर्षों में यह लगभग $98\,000$ वर्ष है, बर्फ़ के कोरों की लय। परिवर्तन लगभग 1.25 और 0.7 मिलियन वर्ष पहले के बीच हुआ।

ये आवर्तकाल संयोग नहीं हैं। 1976 में जेम्स हेज़, जॉन इम्ब्री और निकोलस शैकलटन ने दक्षिणी महासागरों के अवसादों में तीन लयें पाईं, $23\,000$, $42\,000$ और लगभग $100\,000$ वर्ष की, जो पृथ्वी की कक्षा और अक्ष के धीमे परिवर्तनों के आवर्तकाल हैं: अक्ष का पुरस्सरण, अक्ष का झुकाव (लगभग $41\,000$ वर्ष) और कक्षा की आकृति (लगभग $100\,000$ वर्ष)। ये परिवर्तन उस सूर्य-प्रकाश को बदलते हैं जो हर अक्षांश को हर ऋतु में मिलता है, और वे हिमनदीय चक्रों की गति तय करते हैं। वे यह कैसे करते हैं, और धीमी $100\,000$ वर्ष की लय क्यों छा गई, यह विश्वविद्यालय के एक पाठ्यक्रम का विषय है।

आँकड़े: वर्ष 2025

जनवरी 2025 में, बियॉन्ड EPICA परियोजना ने घोषणा की कि डोम C पर कॉनकॉर्डिया स्टेशन से लगभग $35\,\mathrm{km}$ दूर, लिटिल डोम C में ड्रिल किया गया एक कोर अपने ऊपरी $2480\,\mathrm{m}$ में लगभग 1.2 मिलियन वर्ष पीछे तक का एक सतत अभिलेख रखता है। यह उस समय को समेटता है जब हिमनदीय लय $41\,000$ से $100\,000$ वर्ष में बदली, और बर्फ़ और उसकी वायु का विश्लेषण किया जा रहा है।

27.5 सुदूर अतीत की जलवायु

बर्फ़ के कोरों से आगे पीछे की ओर, अतीत की जलवायु अवसादों, जीवाश्म पत्तियों और मृदाओं, और समस्थानिकों से पढ़ी जाती है। IPCC ने कुछ सुअध्ययित संदर्भ काल चुने हैं, जिनकी जलवायु आज और कल के परिवर्तनों को आँकने में सहायक है। नीचे का चार्ट उनका वैश्विक सतह-तापमान देता है, 1850–1900 की तुलना में।

काल	तापमान (${}^{\circ}\mathrm{C}$)	कार्बन डाइऑक्साइड (ppm)	समुद्र-तल (m)
PETM, 56 Ma	$+10$ से $+25$	लगभग 900, बढ़कर 2000	—
EECO, 53–49 Ma	$+10$ से $+18$	1150 से 2500	$+70$ से $+76$
MPWP, 3.3–3.0 Ma	$+2.5$ से $+4.0$	360 से 420	$+5$ से $+25$
LIG, 129–116 ka	$+0.5$ से $+1.5$	266 से 282	$+5$ से $+10$
LGM, 23–19 ka	$-7$ से $-5$	188 से 194	$-134$ से $-125$
MH, 6.5–5.5 ka	$+0.2$ से $+1.0$	260 से 268	$-3.5$ से $+0.5$

पैलियोसीन–इओसीन ऊष्मीय अधिकतम एक आकस्मिक तापन था, जब कार्बन का एक बड़ा स्पंद महासागर और वायु तक पहुँचा: महासागर अधिक अम्लीय और ऑक्सीजन में निर्धन हो गया, और गहरे समुद्र की कई जातियाँ विलुप्त हो गईं। आरंभिक इओसीन जलवायु इष्टतम में, कार्बन डाइऑक्साइड कई मिलियन वर्षों तक $1000\,\mathrm{ppm}$ से ऊपर बनी रही, कोई ध्रुवीय बर्फ़ नहीं थी, और लगभग उष्णकटिबंधीय वन $70{}^{\circ}$ दक्षिण पर उगते थे। मध्य-प्लायोसीन गरम काल वह अंतिम समय है जब कार्बन डाइऑक्साइड आज के निकट थी: आर्कटिक अब से कहीं अधिक गरम था, और समुद्र ऊँचा था। अंतिम अंतर्हिमनदीय काल में, ग्रीनलैंड और पश्चिमी अंटार्कटिक हिमचादरें छोटी थीं और समुद्र आज से ऊँचा था, और दरियाई घोड़े ब्रिटेन में रहते थे।

ये अभिलेखागार आज को परिप्रेक्ष्य में रखते हैं, और IPCC स्वयं यह तुलना करता है। 2019 में वायु की कार्बन डाइऑक्साइड कम से कम दो मिलियन वर्षों में किसी भी समय से अधिक थी (उच्च विश्वास), और 1750 से कार्बन डाइऑक्साइड और मीथेन की वृद्धि कम से कम $800\,000$ वर्षों में हिमनदीय और अंतर्हिमनदीय कालों के बीच के प्राकृतिक परिवर्तनों से कहीं अधिक है (बहुत उच्च विश्वास)। वैश्विक सतह-तापमान 1970 से उतनी तेज़ी से बढ़ा है जितना कम से कम पिछले $2000$ वर्षों की किसी भी दूसरी 50-वर्षीय अवधि में नहीं (उच्च विश्वास)। दशक 2011–2020 वर्तमान अंतर्हिमनदीय काल की सबसे गरम शताब्दियों, लगभग $6500$ वर्ष पहले, से अधिक गरम था, और अंतिम अंतर्हिमनदीय काल की गरमी, लगभग $125\,000$ वर्ष पहले, के निकट था (मध्यम विश्वास)।

परिवर्तन की गति की भी तुलना की जा सकती है। 1970 से 2025 तक, वैश्विक तापमान-अभिलेख की प्रवृत्ति $0.20{}^{\circ}\mathrm{C}$ प्रति दशक है, या यदि यह बनी रहे तो लगभग $20{}^{\circ}\mathrm{C}$ प्रति हज़ार वर्ष; पिछले हिमनदीय काल से बाहर निकलने वाला तापन औसतन लगभग $0.86{}^{\circ}\mathrm{C}$ प्रति हज़ार वर्ष था। आज के परिवर्तन के कारण, और यह क्या बन सकता है, अध्याय 28 का विषय हैं।

27.6 अभ्यास

अभ्यास 27.1 ★

पद बताइए: (a) किसी अभिलेखागार में मापी गई राशि जो किसी अमापित जलवायु-चर का स्थान लेती है; (b) किसी हिमचादर से ड्रिल किया गया बर्फ़ का बेलन; (c) दो हिमनदीय कालों के बीच का एक गरम अंतराल; (d) जीवाश्म पराग से अतीत की वनस्पति को पढ़ना; (e) वह समय, लगभग $23\,000$ से $19\,000$ वर्ष पहले, जब पिछली हिमचादरें सबसे बड़ी थीं।

हल

हल — अभ्यास 27.1.

(a) प्रॉक्सी; (b) बर्फ़ का कोर; (c) अंतर्हिमनदीय काल; (d) पराग-विश्लेषण; (e) अंतिम हिमनदीय अधिकतम।

अभ्यास 27.2 ★

हर प्रॉक्सी के लिए उसका अभिलेखागार बताइए, और यह कि वह किसके बारे में बताता है: (a) बुलबुलों की वायु; (b) ओक पराग का अंश; (c) समुद्र-तल के फ़ोरैमिनिफ़ेरा की सीपियों की ऑक्सीजन-18; (d) वृक्ष-वलयों की चौड़ाई।

हल

हल — अभ्यास 27.2.

(a) ध्रुवीय बर्फ़: उस समय की वायु की कार्बन डाइऑक्साइड और मीथेन। (b) झील के अवसाद या पीट: वनस्पति, यहाँ ऐसे पेड़ जिन्हें गरम गर्मियाँ चाहिए। (c) समुद्री अवसाद: स्थल पर बर्फ़ का आयतन और गहन महासागर का तापमान। (d) पेड़: वृद्धि की परिस्थितियाँ, वर्ष-दर-वर्ष।

अभ्यास 27.3 ★

अंतिम विहिमनदन संक्रमण के दौरान, लगभग $18\,000$ से $11\,000$ वर्ष पहले तक, समुद्र-तल लगभग $-120\,\mathrm{m}$ से $-50\,\mathrm{m}$ तक उठा। (a) उठने की माध्य दर, मिलीमीटर प्रति वर्ष में, परिकलित कीजिए। (b) 2006 से 2018 तक, समुद्र-तल $3.7\,\mathrm{mm}$ प्रति वर्ष उठा। तुलना कीजिए।

हल

हल — अभ्यास 27.3.

(a) $7000$ वर्षों में $-50 - (-120) = 70\,\mathrm{m}$: $70\,000\,\mathrm{mm}/7000 = 10\,\mathrm{mm}$ प्रति वर्ष। (b) $10/3.7 \approx 2.7$: विहिमनदन की माध्य वृद्धि 2006–2018 की वृद्धि से लगभग 2.7 गुना तेज़ थी।

अभ्यास 27.4 ★

वैश्विक तापमान 1970 से 2025 तक $0.20{}^{\circ}\mathrm{C}$ प्रति दशक बढ़ा। इस दर को प्रति शताब्दी और प्रति हज़ार वर्ष में व्यक्त कीजिए।

हल

हल — अभ्यास 27.4.

एक शताब्दी दस दशक है: $2.0{}^{\circ}\mathrm{C}$ प्रति शताब्दी। एक हज़ार वर्ष सौ दशक हैं: $20{}^{\circ}\mathrm{C}$ प्रति हज़ार वर्ष।

अभ्यास 27.5 ★

हेज़, इम्ब्री और शैकलटन ने समुद्री अवसादों में तीन लयें पाईं: $23\,000$, $42\,000$ और लगभग $100\,000$ वर्ष। (a) हर एक को अक्ष के पुरस्सरण, अक्ष के झुकाव और कक्षा की आकृति से मिलाइए। (b) $1\,000\,000$ वर्षों में $41\,000$ वर्ष के कितने चक्र समाते हैं? $100\,000$ वर्ष के कितने चक्र?

हल

हल — अभ्यास 27.5.

(a) $23\,000$ वर्ष: अक्ष का पुरस्सरण; $42\,000$ वर्ष: अक्ष का झुकाव; लगभग $100\,000$ वर्ष: कक्षा की आकृति। (b) एक मिलियन वर्षों में $1\,000\,000/41\,000 \approx 24$ चक्र; $1\,000\,000/100\,000 = 10$ चक्र।

अभ्यास 27.6 ★★

अध्याय की न्यूनतम-वर्ग रेखा $\mathrm{CO_2} \approx 266.6 + 7.83\,\Delta T$ है (ppm में, $\Delta T$ को ${}^{\circ}\mathrm{C}$ में लेकर)। (a) डोम C पर अंतिम हिमनदीय अधिकतम के माध्य तापमान, $-9.4{}^{\circ}\mathrm{C}$, के लिए कार्बन डाइऑक्साइड का पूर्वानुमान कीजिए, और इसकी तुलना मापे गए $190\,\mathrm{ppm}$ से कीजिए। (b) सबसे गरम बिंदु, $+5.5{}^{\circ}\mathrm{C}$, के लिए इसका पूर्वानुमान कीजिए, और इसकी तुलना सबसे ऊँचे मापे गए मान, $299\,\mathrm{ppm}$, से कीजिए। (c) रेखा का उपयोग करके डोम C का वह तापमान आँकिए जो $427\,\mathrm{ppm}$ के साथ जाता, जो मौना लोआ पर 2025 का मान है। रेखा का यह अंतिम उपयोग उचित क्यों नहीं है?

हल

हल — अभ्यास 27.6.

(a) $266.6 + 7.83 \times (-9.4) \approx 266.6 - 73.6 = 193\,\mathrm{ppm}$: मापे गए $190\,\mathrm{ppm}$ से केवल $3\,\mathrm{ppm}$ ऊपर। (b) $266.6 + 7.83 \times 5.5 \approx 310\,\mathrm{ppm}$, सबसे ऊँचे मापे गए मान से $11\,\mathrm{ppm}$ ऊपर: सबसे गरम बिंदु रेखा के नीचे पड़ता है। (c) $\Delta T = (427 - 266.6)/7.83 \approx 20{}^{\circ}\mathrm{C}$। रेखा केवल यह बताती है कि दोनों राशियाँ प्राकृतिक चक्रों में, आँकड़ों के परास के भीतर, साथ-साथ कैसे बदलीं ($-11{}^{\circ}\mathrm{C}$ से $+6{}^{\circ}\mathrm{C}$, 174 से $299\,\mathrm{ppm}$); यह कोई नियम नहीं है, और उस परास से बहुत बाहर का मान उससे नहीं पढ़ा जा सकता।

अभ्यास 27.7 ★★

वार्डन पहाड़ियों की झील का पराग-आरेख उपयोग कीजिए। (a) $580\,\mathrm{cm}$ पर प्रमुख पराग कौन-सा है, और वह किस भूदृश्य को दर्शाता है? (b) यही प्रश्न $340\,\mathrm{cm}$ पर। (c) ठंड के बाद कौन-सा पेड़ पहले फैलता है, और कौन-से पेड़ सबसे बाद में आते हैं? (d) किसी पेड़ का आगमन उस तापन से पीछे क्यों रह सकता है जिसने उसे संभव बनाया?

हल

हल — अभ्यास 27.7.

(a) शाक, $84\,\%$: लगभग बिना पेड़ों का एक खुला, ठंडा भूदृश्य। (b) ओक ($42\,\%$) और हेज़ल ($34\,\%$): गरम गर्मियों वाला चौड़ी पत्ती का वन। (c) पहले भूर्ज फैलता है, फिर चीड़; हेज़ल और ओक सबसे बाद में आते हैं। (d) पेड़ केवल उतनी तेज़ी से फैलते हैं जितनी तेज़ी से उनके बीज यात्रा करते हैं और उनके नए पौधे बढ़ते हैं, उन स्थानों से जहाँ वे ठंड में बचे रहे; मृदा भी बननी चाहिए। वन जलवायु से पीछे रह सकता है।

अभ्यास 27.8 ★★

उसी कोर में, $600\,\mathrm{cm}$ पर कीचड़ $14\,000$ वर्ष पुराना है और $300\,\mathrm{cm}$ पर $6000$ वर्ष पुराना, निक्षेपण की स्थिर दर के साथ। (a) यह दर मिलीमीटर प्रति वर्ष में परिकलित कीजिए। (b) क्षेत्र 2 और 3 के बीच की सीमा की आयु ज्ञात कीजिए, जो $470\,\mathrm{cm}$ पर है। (c) $1\,\mathrm{cm}$ मोटी परत कितने वर्षों का प्रतिनिधित्व करती है?

हल

हल — अभ्यास 27.8.

(a) $8000$ वर्षों में $300\,\mathrm{cm}$, यानी $3000\,\mathrm{mm}$: $3000/8000 = 0.375\,\mathrm{mm}$ प्रति वर्ष। (b) $6000 + (470 - 300)/300 \times 8000 \approx 6000 + 4530 \approx 10\,500$ वर्ष। (c) $10/0.375 \approx 27$ वर्ष।

अभ्यास 27.9 ★★

दक्षिण-पूर्व एशिया के मानचित्र पर, समुद्र को $130\,\mathrm{m}$ नीचे करने पर समुद्र के ऊपर की भूमि 4.11 से बढ़कर 7.16 मिलियन वर्ग किलोमीटर हो जाती है। (a) वृद्धि और उसका प्रतिशत परिकलित कीजिए। (b) मानचित्र पर, लगभग $36\,\mathrm{m}$ की गिरावट बोर्नियो को एशिया से जोड़ने के लिए पर्याप्त है। क्या पूरे अंतिम हिमनदीय अधिकतम के दौरान द्वीप जुड़ा रहा? समझाइए। (c) मानचित्र की तटरेखा केवल अनुमानित क्यों है?

हल

हल — अभ्यास 27.9.

(a) $7.16 - 4.11 = 3.05$ मिलियन वर्ग किलोमीटर, और $3.05/4.11 \approx 74\,\%$ अधिक भूमि। (b) हाँ: अंतिम हिमनदीय अधिकतम पर समुद्र आज से 125 से $134\,\mathrm{m}$ नीचे था, जो मानचित्र पर बोर्नियो को एशिया से जोड़ने वाले $36\,\mathrm{m}$ से कहीं अधिक है। (c) मानचित्र आज के समुद्र-तल का उपयोग करता है, जो तब से ठीक वैसा ही नहीं रहा (उस पर अवसाद निक्षेपित हुए हैं, और भूमि थोड़ी खिसकी है); जाल भी मोटा है, हर 0.1 डिग्री पर एक बिंदु, और निम्नतम समुद्र-तल केवल लगभग दस मीटर की परिशुद्धता तक ज्ञात है।

अभ्यास 27.10 ★★

LR04 अभिलेख में, अंतिम हिमनदीय अधिकतम पर मान $4.92\,\text{‰}$ है और आज का $3.23\,\text{‰}$। (a) कौन-सा अधिक है, और क्या आप यही अपेक्षा करते हैं? हिमचादरों के आधार पर समझाइए। (b) अभिलेख का ऊर्ध्वाधर अक्ष उलटा क्यों खींचा गया है?

हल

हल — अभ्यास 27.10.

(a) अंतिम हिमनदीय अधिकतम का मान, $4.92\,\text{‰}$, अधिक है। यह अपेक्षित है: उस समय की बड़ी हिमचादरों ने ऑक्सीजन-18 में निर्धन जल संचित किया, जिससे महासागर, और उसमें बढ़ी सीपियाँ, ऑक्सीजन-18 में समृद्ध हो गईं; गहरा जल भी अधिक ठंडा था। (b) ताकि ठंडे, बर्फ़ीले समय नीचे और गरम समय ऊपर पड़ें, जैसे किसी तापमान-वक्र पर।

अभ्यास 27.11 ★★

एक मित्र कहता है: “अंटार्कटिक तापमान और कार्बन डाइऑक्साइड के बीच 0.92 का सहसंबंध सिद्ध करता है कि कार्बन डाइऑक्साइड ने हिमयुगों को नियंत्रित किया।” (a) सहसंबंध क्या दिखाता है, और क्या नहीं दिखाता? (b) दो अन्य व्याख्याएँ दीजिए जो वही सहसंबंध देतीं। (c) दोनों अभिलेखों के बारे में किस प्रकार की जानकारी निर्णय में सहायक होगी?

हल

हल — अभ्यास 27.11.

(a) सहसंबंध दिखाता है कि दोनों अभिलेख किसी सीधी रेखा के निकट साथ-साथ उठते और गिरते हैं; वह यह नहीं दिखाता कि किसने किसे उत्पन्न किया, न यह कि दोनों में से किसी ने किया। (b) गरम जलवायु ने वायु में कार्बन डाइऑक्साइड मुक्त की हो सकती है; या कोई तीसरा कारण, जैसे पृथ्वी की कक्षा के परिवर्तन, दोनों को हिला सकता था; या हर एक ने दूसरे को धकेला हो सकता है। (c) परिवर्तनों का समय, कौन पहले आया, जो बर्फ़ और उसकी वायु के परिशुद्ध काल-निर्धारण से मिलता है; और यह समझ कि कार्बन डाइऑक्साइड पृथ्वी के विकिरण पर कैसे काम करती है (अध्याय 28)।

अभ्यास 27.12 ★★★

LR04 अभिलेख का सबसे प्रबल आवर्तकाल 2.6 और 1.3 मिलियन वर्ष पहले के बीच $41\,000$ वर्ष है, और पिछले $700\,000$ वर्षों में $98\,500$ वर्ष। (a) हर खिड़की में कितने चक्र हैं? (b) पृथ्वी की कक्षा या अक्ष का कौन-सा परिवर्तन हर आवर्तकाल से मेल खाता है? (c) समझाइए कि हर $2000$ वर्ष पर एक नमूने वाला अभिलेख ये लयें क्यों दिखा सकता है, पर एक शताब्दी तक चला परिवर्तन क्यों नहीं।

हल

हल — अभ्यास 27.12.

(a) 2.6 और 1.3 मिलियन वर्ष पहले के बीच $1\,300\,000/41\,000 \approx 32$ चक्र; पिछले $700\,000$ वर्षों में $700\,000/98\,500 \approx 7$ चक्र। (b) $41\,000$ वर्ष: अक्ष का झुकाव; लगभग $100\,000$ वर्ष: कक्षा की आकृति। (c) $41\,000$ वर्ष के एक चक्र का लगभग $41\,000/2000 \approx 20$ बार नमूना लिया जाता है, जो उसे खींचने के लिए पर्याप्त है; एक शताब्दी तक चला परिवर्तन दो नमूनों के बीच, या एक के भीतर, पड़ता है, और लगभग कोई चिह्न नहीं छोड़ता।

अभ्यास 27.13 ★★★

1995–2014 में कार्बन डाइऑक्साइड के बढ़ने की दर 192 से $198\,\mathrm{ppm}$ प्रति शताब्दी थी। पैलियोसीन–इओसीन ऊष्मीय अधिकतम के दौरान यह 4 से $42\,\mathrm{ppm}$ प्रति शताब्दी थी, और अंतिम विहिमनदन संक्रमण के दौरान अधिक से अधिक लगभग $10\,\mathrm{ppm}$ प्रति शताब्दी। (a) हाल की वृद्धि अंतिम विहिमनदन की सबसे तेज़ वृद्धि से कितने गुना तेज़ थी? (b) PETM के सबसे धीमे और सबसे तेज़ अनुमानों से? (c) PETM की वृद्धि लगभग 900 से लगभग $2000\,\mathrm{ppm}$ तक गई। $42\,\mathrm{ppm}$ प्रति शताब्दी पर इसमें कितना समय लगता, और आज की दर पर?

हल

हल — अभ्यास 27.13.

(a) $192/10 \approx 19$ और $198/10 \approx 20$: लगभग 20 गुना तेज़। (b) $4\,\mathrm{ppm}$ प्रति शताब्दी की तुलना में: $192/4 = 48$ से $198/4 \approx 50$ गुना; $42\,\mathrm{ppm}$ की तुलना में: $192/42 \approx 4.6$ से $198/42 \approx 4.7$ गुना। आज की वृद्धि PETM की वृद्धि से लगभग 5 से 50 गुना तेज़ है। (c) वृद्धि $2000 - 900 = 1100\,\mathrm{ppm}$ है: PETM की सबसे तेज़ दर पर $1100/42 \approx 26$ शताब्दियाँ, लगभग $2600$ वर्ष; आज की दर पर $1100/195 \approx 5.6$ शताब्दियाँ, 600 वर्ष से कम।

अभ्यास 27.14 ★★★

IPCC का आकलन है कि अंतिम विहिमनदन के सबसे तेज़ भाग में वैश्विक तापमान 1 से $1.5{}^{\circ}\mathrm{C}$ प्रति हज़ार वर्ष बढ़ा, और ग्रीनलैंड के ऊपर सबसे तीव्र तापन की शताब्दियों में यह लगभग दस गुना तेज़ी से बढ़ा। (a) ग्रीनलैंड की दर ${}^{\circ}\mathrm{C}$ प्रति हज़ार वर्ष और प्रति दशक में दीजिए। (b) इसकी तुलना $0.20{}^{\circ}\mathrm{C}$ प्रति दशक की आज की वैश्विक दर से कीजिए। (c) किसी स्थानीय दर की तुलना सीधे किसी वैश्विक दर से क्यों नहीं करनी चाहिए?

हल

हल — अभ्यास 27.14.

(a) 1 से $1.5{}^{\circ}\mathrm{C}$ का दस गुना: 10 से $15{}^{\circ}\mathrm{C}$ प्रति हज़ार वर्ष, यानी 0.10 से $0.15{}^{\circ}\mathrm{C}$ प्रति दशक। (b) आज की वैश्विक दर, $0.20{}^{\circ}\mathrm{C}$ प्रति दशक, ग्रीनलैंड के ऊपर के सबसे तेज़ तापन की 1.3 से 2 गुना है। (c) कोई एक स्थान पूरे विश्व के औसत से कहीं अधिक बदल सकता है, जहाँ विभिन्न क्षेत्रों के परिवर्तन आंशिक रूप से एक-दूसरे को काट देते हैं: वैश्विक दर की तुलना वैश्विक दर से की जाती है।

अभ्यास 27.15 ★★★

$11\,000$ वर्ष पहले समुद्र-तल लगभग $-50\,\mathrm{m}$ था; मान लीजिए कि वह फिर $12\,\mathrm{m}$ प्रति हज़ार वर्ष की स्थिर दर से उठा, जो मुख्य विहिमनदन की माध्य दर है। (a) उसने $-36\,\mathrm{m}$, वह स्तर जो मानचित्र पर बोर्नियो को एशिया से जोड़ता है, कब पार किया? (b) उस समय के बाद, क्या कोई व्यक्ति बोर्नियो से मलय प्रायद्वीप तक पैदल जा सकता था? (c) यदि समुद्र उसी गति से उठता रहता, तो उसे अंतिम $36\,\mathrm{m}$ उठने में कितना समय लगता?

हल

हल — अभ्यास 27.15.

(a) $12\,\mathrm{m}$ प्रति हज़ार वर्ष पर $14\,\mathrm{m}$ में $14/12 \approx 1.17$ हज़ार वर्ष लगते हैं, लगभग $1170$ वर्ष: यानी लगभग $9800$ वर्ष पहले। (b) नहीं: बोर्नियो को एशिया से जोड़ने के लिए समुद्र को आज से कम से कम $36\,\mathrm{m}$ नीचे रहना था; $-36\,\mathrm{m}$ पार करते ही स्थल-सेतु डूब गया, और बोर्नियो फिर से द्वीप बन गया। (c) $36/12 = 3$ हज़ार वर्ष, लगभग $3000$ वर्ष; वास्तव में लगभग $8200$ वर्ष पहले के बाद वृद्धि धीमी हो गई, इसलिए अधिक समय लगा।

समस्या 27.1

सप्ताहांत समस्या — अंटार्कटिक बर्फ़ के 800 000 वर्ष

डोम C की बर्फ़ और उसके बुलबुलों की वायु निम्नलिखित मान देती हैं। तापमान बर्फ़ के ऊपर पिछले हज़ार वर्षों की तुलना में परिवर्तन है।

	तापमान-परिवर्तन (${}^{\circ}\mathrm{C}$)	कार्बन डाइऑक्साइड (ppm)
सबसे ठंडा मान, लगभग $24\,000$ वर्ष पहले	$-10.6$	—
सबसे गरम मान, लगभग $129\,000$ वर्ष पहले	$+5.5$	—
सबसे कम और सबसे अधिक कार्बन डाइऑक्साइड	—	174 और 299
माध्य, $23\,000$ से $19\,000$ वर्ष पहले	$-9.4$	190
माध्य, $11\,000$ से $9000$ वर्ष पहले	$-0.4$	264

तापमान-अभिलेख का सबसे प्रबल आवर्तकाल लगभग $98\,000$ वर्ष है, और मानों के 1639 जोड़े 0.92 का सहसंबंध गुणांक देते हैं।

भाग I — दोनों अभिलेखों को पढ़ना।

1. बर्फ़ का कौन-सा भाग तापमान दर्ज करता है, और कौन-सा कार्बन डाइऑक्साइड?
2. डोम C पर तापमान-परिवर्तन का पूरा परास परिकलित कीजिए।
3. कार्बन डाइऑक्साइड का पूरा परास परिकलित कीजिए।
4. 0.92 का सहसंबंध गुणांक दोनों अभिलेखों के बारे में क्या बताता है?
5. अध्याय के समय-अक्ष वाले चित्र में आज दाईं ओर है। ऐसा चित्र पढ़ने से पहले आपको यह क्यों जाँचना चाहिए कि समय किस ओर चलता है?

भाग II — हिमनदीय और अंतर्हिमनदीय मान।

6. हिमनदीय काल और अंतर्हिमनदीय काल की परिभाषा दीजिए।
7. हम दोनों में से किसमें रहते हैं, और कब से?
8. $800\,000$ वर्षों में $98\,000$ वर्ष के कितने चक्र समाते हैं?
9. पृथ्वी की कक्षा के किस परिवर्तन का आवर्तकाल $100\,000$ वर्ष के निकट है?
10. लगभग 1.25 मिलियन वर्ष पहले से पहले, हिमनदीय चक्रों की मुख्य लय क्या थी?

भाग III — अंतिम विहिमनदन।

11. अंतिम हिमनदीय अधिकतम और $11\,000$ से $9000$ वर्ष पहले के बीच डोम C के ऊपर तापमान कितना बढ़ा?
12. उसी अंतराल में कार्बन डाइऑक्साइड कितनी बढ़ी?
13. अंतिम हिमनदीय अधिकतम का वैश्विक तापमान 1850–1900 के तापमान से 5 से $7{}^{\circ}\mathrm{C}$ कम था। इस परास का मध्य लीजिए। अंटार्कटिक परिवर्तन बड़ा है या छोटा?
14. अंतिम विहिमनदन संक्रमण $18\,000$ से $11\,000$ वर्ष पहले तक चला। यह कितना समय है?
15. संक्रमण के दौरान वैश्विक तापन की माध्य दर, ${}^{\circ}\mathrm{C}$ प्रति हज़ार वर्ष में, परिकलित कीजिए।
16. इस दर को ${}^{\circ}\mathrm{C}$ प्रति दशक में व्यक्त कीजिए।

भाग IV — आज की दर से तुलना।

17. 1970 से 2025 तक वैश्विक तापमान $0.20{}^{\circ}\mathrm{C}$ प्रति दशक बढ़ा। इस दर को प्रति हज़ार वर्ष में व्यक्त कीजिए।
18. आज का तापन अंतिम विहिमनदन के माध्य तापन से कितने गुना तेज़ है?
19. विहिमनदन के सबसे तेज़ भाग में, वैश्विक तापमान 1 से $1.5{}^{\circ}\mathrm{C}$ प्रति हज़ार वर्ष बढ़ा। आज की दर इनसे कितने गुना तेज़ है?
20. निष्कर्ष निकालिए: आज का वैश्विक तापन पिछले हिमयुग से बाहर निकलने वाले तापन से कितने गुना तेज़ है?

हल

हल — समस्या 27.1.

1. स्वयं बर्फ़, अपने भारी समस्थानिकों के माध्यम से, तापमान दर्ज करती है; उसके बुलबुलों की वायु कार्बन डाइऑक्साइड दर्ज करती है।

2. $5.5 - (-10.6) = 16.1{}^{\circ}\mathrm{C}$।

3. $299 - 174 = 125\,\mathrm{ppm}$।

4. बिंदु एक सीधी रेखा के निकट पड़ते हैं: दोनों अभिलेख साथ-साथ उठे और गिरे। यह नहीं बताता कि किसने किसे उत्पन्न किया।

5. अतीत के अभिलेख कभी सबसे पुराने समय को एक ओर, कभी दूसरी ओर रखकर खींचे जाते हैं; उलटी ओर से पढ़ने पर तापन को शीतलन समझ लिया जाएगा।

6. हिमनदीय काल किसी हिमयुग के भीतर एक ठंडा अंतराल है, जब हिमचादरें अपने वर्तमान आकार से बहुत आगे तक बढ़ जाती हैं; अंतर्हिमनदीय काल दो हिमनदीय कालों के बीच एक गरम अंतराल है, जिसमें हिमचादरें आज जितनी या उससे छोटी होती हैं।

7. एक अंतर्हिमनदीय काल में, जो लगभग $11\,000$ वर्ष पहले शुरू हुआ।

8. $800\,000/98\,000 \approx 8$: लगभग आठ चक्र।

9. कक्षा की आकृति।

10. $41\,000$ वर्ष की लय, अक्ष के झुकाव का आवर्तकाल।

11. $-0.4 - (-9.4) = 9.0{}^{\circ}\mathrm{C}$।

12. $264 - 190 = 74\,\mathrm{ppm}$।

13. $6{}^{\circ}\mathrm{C}$; अंटार्कटिक परिवर्तन, $9.0{}^{\circ}\mathrm{C}$, बड़ा है, वैश्विक परिवर्तन का लगभग 1.5 गुना।

14. $18\,000 - 11\,000 = 7000$ वर्ष।

15. $6/7 \approx 0.86{}^{\circ}\mathrm{C}$ प्रति हज़ार वर्ष।

16. एक हज़ार वर्ष सौ दशक हैं: $0.86/100 \approx 0.0086{}^{\circ}\mathrm{C}$ प्रति दशक।

17. $0.20 \times 100 = 20{}^{\circ}\mathrm{C}$ प्रति हज़ार वर्ष।

18. $20/0.86 \approx 23$ गुना।

19. $20/1.5 \approx 13$ और $20/1 = 20$: 13 से 20 गुना।

20. आज का वैश्विक तापन पिछले हिमयुग से बाहर निकलने वाले तापन से लगभग बीस गुना तेज़ है: उसकी माध्य दर का 23 गुना, उसकी सबसे तेज़ दर का 13 से 20 गुना।