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地球冰量对轨道强迫的大致线性响应

地球物理 2023-12-05 v1 地球与行星天体物理 动力系统

摘要

轨道强迫在调节冰期-间冰期旋回中起着关键作用。然而,轨道参数(即偏心率、地轴倾角和岁差)与全球冰量之间的机制联系仍不明确。在此,我们研究了过去 800,000 年中受地球轨道控制的入射太阳辐射(即日照)对全球冰量的影响。我们考虑了一个简单的冰量线性模型,该模型对其动力学施加了最少的假设。我们发现,该模型能够充分重现过去 800,000 年中大部分时间观测到的冰量变化,但海洋同位素 11 期是一个明显的例外。这表明,除了少数极值外,冰量动力学主要源于对轨道强迫的大致线性响应。我们通过解决对轨道强迫假说的一些关键批评来证实这一发现。特别是,我们表明偏心率可以在地球无需放大的情况下显著改变海洋温度。我们还提出了一种可行的机制来解释冰量数据中缺失的偏心率 400,000 年周期。这要求偏心率的一部分强迫通过慢响应机制产生滞后,从而产生一个更接近偏心率变化的信号。我们提出了该模型的物理解释,使用整体海洋和表面温度作为轨道参数影响冰量的中间机制。这些机制与其相关的代用数据显示出合理的吻合,尽管我们承认这些变量可能代表了多种机制的组合。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.02043,
  title  = {The largely linear response of earth's ice volume to orbital forcing},
  author = {Liam Wheen and Oscar Benjamin and Thomas Gernon and Cameron Hall and Jerry Wright},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.02043},
  year   = {2023}
}

备注

25 Pages, 12 figures, reproducing code can be found at: https://github.com/liamwheen/Wheen_23