Kartierung der Eisschilde, Eiskernbohrungen und
Klimarekonstruktion
Was hat das mit Alfred Wegener zu tun?
Wandgestaltung Farbkünstler Erich Wiesner
Grafik auf Wikipedia – alle Achtung!
aus Köppen, W., Wegener, A.: Die Klimate der geologischen Vorzeit. 256 S.- Berlin: Borntraeger, 1924!
Milankovi! Theorie
beruft als Vorstand Abt. III (Wettertele- graphie & Sturm- warnungswesen)
Klimarekonstruktion
Wladimir Köppen, Meteorologe * 25.9.1846 Sankt Petersburg, † 22.6.1940 Graz. Seewarte Hamburg
Klimate der Erde nach Köppen/Geiger
Milutin Milankovi! Geophysiker, Mathematiker * 28. Mai 1879 in Dalj † 12. Dezember 1958 in Belgrad
www.unilib.bg.ac.rs Frage: Theorie für 130 000 bis 600 000 Jahre vor heute ?
Klimakarten: ab 1884, hier 1918
Georg von Neumayer Geophysiker, Hydrograph * 21. Juni 1826 Kirchheimbolanden † 24. Mai 1909 Neustadt a. d. W. Gründungsdirektor Deutsche Seewarte Hamburg Vorsitz Internationale Polarkommission
Milankovi! Theorie
http://www.imcce.fr/Equipes/ASD/insola/earth/online/index.php Laskar et al., 2004
C!o!m!p!u!t!e!i!n!s!o!l!a!t!i!o!n!q!u!a!n!t!i!t!i!e!s!d!e!r!i!v!e!d!f!r!o!m!t!h!e!o!r!b!i!t!a!l!a!n!d!p!r!e!c!e!s!s!i!o!n!a!l!q!u!a!n!t!i!t!i!e!s!s!t!a!r!t!i!n!g!t!i!m!e! -!1!.!1! M!y!r! (!-!1!0!0!M!y!r!t!o!+!2!0!M!y!r!s!i!n!c!e!J!2!0!0!0!.!0!)! [!h!e!l!p!]!e!n!d!i!n!g!t!i!m!e! 0!.!1! M!y!r! (!-!1!0!0!M!y!r!t!o!+!2!0!M!y!r!s!i!n!c!e!J!2!0!0!0!.!0!)! [!h!e!l!p!]!s!a!m!p!l!i!n!g!s!t!e!p! 1!0!0! Y!e!a!r!s! [!h!e!l!p!]!s!o!l!a!r!c!o!n!s!t!a!n!t! 1!3!6!8! W!/!m!2!
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Zeitspanne, Auflösung & Solarkonstante
Erdbahnparameter / Strahlungsleistung
Mittelung geografischer Ort & Saisonalität
http://www.pegasus-design.de/pix/gestirne/sonnensystem.gif!Grafik: Wikipedia!
0,0 0,05
0,5
Exzentrizität
0.05!0.04!0.03!0.02!0.01!E
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trizi
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-1000000! -800000! -600000! -400000! -200000! 0!Kalenderjahre! Laskar et al., 2004!
Erdachsenneigung
Grafik: Wikipedia!
24.5°!24.0°!23.5°!23.0°!22.5°!22.0°!
Erd
achs
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g!
-1000000! -800000! -600000! -400000! -200000! 0!Kalenderjahre! Laskar et al., 2004!
Präzession
Grafik: Wikipedia!
-3.0°!-2.0°!-1.0°!0.0°!1.0°!2.0°!3.0°!
Prä
zess
ion!
-1000000! -800000! -600000! -400000! -200000! 0!Kalenderjahre! Laskar et al., 2004!
Veränderliche Einstrahlung
65° N 65° N 560!
520!
480!
440!
Ein
stra
hlun
gsle
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ei
65°
Nor
d / W
m-2!
-1000000! -800000! -600000! -400000! -200000! 0!Kalenderjahre! Laskar et al., 2004!
Orbitaler Antrieb & Orbitale Anpassung D
atie
rung
Einstrahlung
Proxyparameter im Klimaarchiv (z. B. globales Eisvolumen) ko
rrel
iert
mit unabhängiger Datierung
zu erst bei marinen Sedimenten
Milankovi!, 1941 Berger, 1976 Hays et al., 1976 Imbrie & Imbrie, 1979 Bassinot et al. 1994 Grafik: R. Tiedemann
1600000 1200000 800000 400000 0 Alter / Jahre vor 1950
5.0!
4.5!
4.0!
3.5!
3.0! benthischer !! 18 O / ‰
Proxy für E
isvolumen
Befunde aus Sedimentkernen 40 000 Jahre Welt 100 000 Jahre Welt
Lisiecki & Raymo (2005)
marine Sedimente
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
EP
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Dom
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C
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gen
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1600000 1200000 800000 400000 0 Alter / Jahre vor 1950
5.0!
4.5!
4.0!
3.5!
3.0! benthischer !! 18 O / ‰
Proxy für E
isvolumen
Ältester Temperaturproxy aus Eiskernen 40 000 Jahre Welt 100 000 Jahre Welt
Lisiecki & Raymo (2005)
marine Sedimente
Dome C Eiskern
http://www.pages-igbp.org/ipics/
Jouzel et al. (2007) !
1 mm!
150 m!
300 m!
Im Eis eingeschlossene Luftblasen
Orbitale Abstimmung von Eiskernen basierend auf O2/N2–Verhältnis in Gasblasen mit lokaler Einstrahlung im Dezember
Orbitale Anpassung von Eiskernen
Kawamura, 2009; Kawamura et al., 2007; Suwa & Bender, 2008
Vostok Dome F
Dichteprofile – Sorges Gesetz
Sorge, 1935
Bader weist 1954 in Journal of Glaciology auf Sorges Arbeiten hin und benennt Sorges Gesetz:
Wenn die Bedingungen des Schneezutrags zeitlich konstant bleiben, folgt dass die Dichte in einer bestimmten Tiefe ebenfalls konstant bleibt, da der Schnee in der jeweiligen Tiefe dann immer das gleiche Alter hat
Foto: Theo Jenk http://www.neem.ku.dk
Foto: Olivia Maselli http://www.neem.ku.dk
Neue Probenahmetechnik ca. 15 m
> 200 m
> 3000 m
Verdichtung & Lufteinschluss
10 m
40 m
70 m
100 m
1 cm
Röntgen-Computer-tomographie
Freitag, Wilhelms, Kipfstuhl, 2004
Röntgenquelle Detektor
100
cm
Neuer CT zur Erfassung ganzer Kerne
Johannes Freitag bis zu 10 "m Auflösung am vollen Kern
Firnstruktur & Gastransport
Sorge, 1935
Assonov et al., 2005
40 c
m
buried dune
buried dune
CT-image of a firn core segment at 30 m depth from Kohnen station.
Ziel: Entwicklung physikalischer Modelle für Verdichtung und Gastransport
Johannes Freitag
Seismik als neue Methode
Meinardus, Wilhelm, Geograph, Meteorologe, * 14.7.1867 Oldenburg, † 28.8.1952 Göttingen.
Emil Wiechert Physiker, Seismologe * 26. Dezember 1861 Tilsit, Ostpreußen † 19. März 1928 Göttingen
Wladimir Köppen
beriet bei Doktorarbeit
Ludger Mintrop Geophysiker, Seismik * 18. Juli 1880 in Werden an der Ruhr (heute Essen) † 1. Januar 1956 in Essen
Doktorvater
Bernhard Brockamp Geophysiker, Polarforscher * 18. Oktober 1902 Osnabrück † 20. Dezember 1968 ebenda
Doktorvater
Meinardus trägt Wegener Ostern 1928 Leitung einer kleinen Unternehmung einer Sommerreise nach Grönland zur Eisdickenmessung an
Gelegenheit nach Grönland zu kommen
Seismische Erkundungen
http://wwwuser.gwdg.de/~msieber/erdbebenwarte http://www.depatis.de
Verfahren zur Ermittlung des Aufbaus von Gebirgs- schichten
7. Dezember 1919
Weitere seismische Erkundung
Expedition Glaciologique International au Groenlande (EGIG) Dr. Oskar Reinwarth EGIG I April 1959 – September 1960
Paul-Émile Victor Polarforscher, Ethnologe, Schriftsteller * 28. Juni 1907 in Genf † 7. März 1995 in Bora Bora Bild: www.polarforschung.de
Steinhage et.al., Journal of Applied Geophysics 47 (3-4), pp. 183-189, 2001
POLAR 2 (D-CAWI)
Kartierung der Eisschilde mit Radar
Bamber et al., JGR, 2001
Kartierung im internationalen Verbund
mehr als 40 000 Profil- kilometer werden zur nächsten Version beigetragen
Daniel Steinhage