地磁気逆転を利用した宇宙線強度と雲量の相関に関する普遍性の検証

利用地磁反转验证宇宙线强度与云量相关性的普遍性

基本信息

批准号：
20654043
负责人：
兵頭政幸
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20654043/
关键词：
地磁気逆転銀河宇宙線雲量気候変動地球電磁気

项目摘要

平成20年度の研究で、海洋酸素同位体ステージ19の大阪湾海成粘土層から得られた100-200年の高解像度気候記録が地磁気逆転付近に約4000年間の短期間、寒冷化が起こったことを明らかにした。この寒冷化は地磁気強度が30%以下に減少した時に始まり、30%以上に回復したと同時に終了し、気候は温暖化に転じている。この現象が雲量の増加がもたらすスベンスマルク効果によるものかどうかを検証するために、まず寒冷化の振幅を見積もった。地磁気強度と宇宙線量の関係式より、同寒冷化の期間には、銀河宇宙線量が80%以上に増加し、最大120%まで増加している。宇宙線量と雲量の経験式と雲量と放射強制力の関係を用いて、気温変化を見積もると、約3℃の気温低下が起こることが分かった。次に、花粉データをモダンアナログ法に適用して年平均気温を見積もったところ、最大で3.5℃の気温低下が起こったことを明らかにした。その最大の気温低下は地磁気強度が最低値をとる時に起こっている。このように、間氷期のしかも海面のピーク付近に起こった寒冷化が、地磁気強度から見積もった気温低下とタイミングおよび振幅がほぼ一致することは、この寒冷化が宇宙線量の増加による雲量の増加がもたらすスベンスマルク効果が主な原因であり、ミランコビッチ強制力など他の要因は小さかったことを示している。本研究の成果は、地磁気強度の減少による銀河宇宙線の増加が気候に影響を及ぼした明瞭な証拠を始めて発見したものであると考える。これらの成果は国際学術誌に投稿した。大阪湾1700-mコアで見つけたマツヤマーブリュンヌ地磁気逆転が多数の小反転を伴う証拠を中国黄土高原の2か所のレス・古土壌層で検証し、上記成果の元となる古地磁気データの信頼度を強化した。

2008年的一项研究，从大阪湾海洋粘土层的海洋氧同位素第19阶段获得的100-200年的高分辨率气候记录表明，在地磁反转附近发生了大约4000年的短暂冷却。当地磁强度下降到30%以下时，这种变冷就开始了，当地磁强度恢复到30%以上时，这种变冷就结束了，气候开始变暖。为了验证这种现象是否是由于云量增加引起的斯文斯马克效应，我们首先估计了降温的幅度。根据地磁强度与宇宙线剂量的关系，冷却期间银河系宇宙线剂量增加了80%以上，最高可达120%。当利用宇宙辐射和云量的经验公式以及云量与辐射强迫之间的关系来估计温度变化时，发现会出现大约3°C的温度下降。接下来，当将花粉数据应用现代模拟方法估算年平均气温时，发现最大气温下降为3.5摄氏度。当地磁强度最低时，温降最大。事实上，间冰期和海平面峰值附近发生的冷却在时间和幅度上几乎与根据地磁强度估计的温度下降一致，这表明这种冷却是由于云量增加而导致的。这表明，斯文斯马克效应带来的影响是主要原因，而米兰科维奇强迫等其他因素影响较小。我们相信，这项研究的结果首次找到了明确的证据，表明由于地磁强度下降而导致的银河宇宙射线的增加对气候产生了影响。这些结果已提交给国际学术期刊。在中国黄土高原两处黄土和古土层中验证了大阪湾1700米核心处发现的松山布伦内地磁反转并伴有多次小反转的证据，并验证了上述结果所依据的古地磁数据的可靠性。得到了加强。