Climatic Effects

Suhu permukaan bumi bervariasi dengan perubahan iklim jangka panjang serta jelas siklus diurnal dan tahunan dan variasi merambat ke kerak. Dalam semua kasus, kedalaman penetrasi sangat kecil dibandingkan dengan dimensi Bumi dan efeknya dijelaskan oleh difusi satu dimensi Persamaan (Persamaan. (20,1)). siklus tahunan menembus hanya beberapa meter dan bunga kecil, tapi suhu di atas beberapa ratus meter dari kerak benua mencerminkan variasi iklim memperpanjang kembali untuk ratusan hingga ribuan tahun. Pollack dan Huang (2000) mengkaji Studi diarahkan untuk merekonstruksi masa lalu iklim dari suhu lubang bor. Pengukuran yang sama dengan yang digunakan untuk memperkirakan panas mengalir dari interior yang mendalam dan analisis data memerlukan pemisahan fluktuasi dari gradien stabil. Tidak ada interaksi non-linier antara efek ini dan matematis mereka dapat diperlakukan sebagai independen, sehingga pengurangan ini, pada prinsipnya, sederhana, tapi mengganggu efek seperti sifat batuan variabel memperkenalkan suara yang membatasi apa yang dapat dicapai.

Jika kita mempertimbangkan variasi suhu permukaan sinusoidal, To sin ωt, maka kita dapat mewakili propagasi ke bawah dengan kombinasi redaman dan fase lag,

T (t,z)=To exp(-αz)  sinα(ωt- βz) 

Dengan mengambil derivatif sehubungan dengan t dan z dan menggantikannya dalam Pers. (20.1), kita menemukan α= β= (ω∕2η)^(1∕2) bahwa

T (t,z)=To exp(-z√(ω/2η))  sinα(ωt- z√(ω/2η)

Ini dapat digunakan secara langsung untuk setiap osilasi biasa yang dapat Fourier dianalisis, dan, pada prinsipnya, dapat digunakan untuk variasi yang tidak teratur, tetapi Metode yang lebih baik adalah untuk mewakili permukaan perubahan suhu dengan jumlah (atau terpisahkan) dari urutan langkah-langkah. Ini adalah contoh dari masalah terbalik yang solusi ke depan (perhitungan profil temperatur mendalam dari variasi suhu permukaan dikenal) adalah solusi mudah dan percobaan dapat berulang kali disesuaikan untuk menemukan variasi permukaan yang terbaik mereproduksi profil diamati. Ini adalah metode trial and error pertama diterapkan oleh V. Cermak. Meskipun prosedur inversi lebih canggih yang sekarang digunakan, mereka tidak memberikan identik hasil dan tidak ada ambigu 'terbaik' metode.

Kekuatan dan keterbatasan metode yang ditunjukkan oleh contoh hipotetis di Ara. 20,6, yang menunjukkan kenaikan suhu sebagai fungsi dari kedalaman lima permukaan termal impuls, semua besarnya T0 dan jangka waktu yang berbeda. Kurva untuk impuls mulai baik 100 atau 1000 tahun yang lalu dan terus hingga saat ini waktu hanya bidang komplementer fungsi kesalahan, yaitu (1- erf x), di mana x adalah erf diberikan oleh Persamaan. (20.4). Perhatikan bahwa mereka adalah skala di mendalam oleh p10 faktor sehubungan dengan satu lain. Untuk tujuan perhitungan 20 untuk 120 tahun petak mengasumsikan T0 dorongan yang mulai 120 tahun yang lalu dan terus sampai waktu sekarang tetapi dengan dorongan ditumpangkan? T0, membatalkan itu 20 tahun yang lalu. The 100 sampai 200 tahun dan 200 untuk plot 300 tahun dihitung sama. Semua kurva ini dinormalisasi dengan sewenang-wenang impuls T0 besarnya. Jika T0 = 10 K besarnya perkiraan gradien stabil terhadap yang efek tersebut harus diamati ditunjukkan oleh garis putus-putus.

Seperti terlihat pada Gambar. 20,6, variasi suhu yang singkat dibandingkan dengan waktu yang telah berlalu sejak mereka terjadi adalah dioleskan keluar dan menjadi tidak signifikan dalam profil lubang bor. Semua kurva dapat kembali ditingkatkan untuk kali berbeda oleh f faktor dari mereka diplot oleh penskalaan ulang mendalam oleh akar f  faktor. Ini berarti yang gradien perubahan dengan 1/akar f, dan karena itu variasi gradien yang dicari, karena mereka harus dibedakan dari latar belakang gradien, resolusi menurun dengan meningkatnya usia. Dalam meninjau hasil berbagai pengukuran, Pollack dan Huang (2000) menekankan bahwa profil suhu dari individu lubang bor yang tunduk pada berbagai gangguan dan tidak berguna, tetapi bahwa variasi sistematis di banyak lubang dari daerah terbatas andal mewakili variasi suhu permukaan untuk wilayah itu.

Variasi yang paling jelas adalah pemanasan untuk 150 tahun terakhir, percepatan pada 50 tahun yang lalu, terlihat di mana-mana, dan yang paling terasa di lintang tinggi. Periode dingin sebelumnya adalah konsisten dengan "zaman es kecil 'dari sekitar 1500 untuk abad kesembilan belas pertengahan, yang mungkin memiliki dua dipisahkan maxima, meskipun itu akan menjadi sulit untuk melihat dalam data lubang bor. Homogenitas es Greenland telah memungkinkan lubang yang dalam ada untuk memberikan perkiraan temperatur purba memperpanjang kembali sebanyak 25 000 tahun, dengan maksimum glasial terakhir, terlepas dari komplikasi yang timbul dari kompresi es dan aliran glasial.

DAFTAR PUSTAKA

Lowrie, William.2007, “Fundamentals of Geophysics”, New York : Cambridge University Press

Stacey,F.D.,Davis,P.M. 2008. Physics Of The Earth. New York : Cambridge University Press