Geologic temperature record
भूवैज्ञानिक तापमान रिकॉर्ड पृथ्वी के पर्यावरण में परिवर्तन हैं जैसा कि बहु-मिलियन से अरब (109) वर्ष के समय पैमाने पर भूवैज्ञानिक साक्ष्य से निर्धारित किया जाता है। पिछले तापमानों का अध्ययन एक महत्वपूर्ण प्राचीन पर्यावरणीय अंतर्दृष्टि प्रदान करता है क्योंकि यह उस समय की जलवायु और समुद्र विज्ञान का एक घटक है। विधियाँ पिछले तापमान के लिए साक्ष्य मुख्य रूप से समस्थानिक विचारों (विशेष रूप से) से आते हैं; फ़ोरम परीक्षणों का एम. जी./सी. ए. अनुपात, और एल्केनोन्स भी उपयोगी हैं। अक्सर, कई का उपयोग तापमान के लिए एक बहु-प्रॉक्सी अनुमान प्राप्त करने के लिए किया जाता है। यह हिमनदीय/अंतर-हिमनदीय तापमान पर अध्ययन में महत्वपूर्ण साबित हुआ है। तापमान रिकॉर्ड का विवरण प्लीस्टोसिन पिछले 30 लाख वर्षों में धीरे-धीरे गहरे होते हिम युग के भीतर हिमनदों और अंतर-हिमनदों के चक्रों की विशेषता रही है। वर्तमान में, पृथ्वी एक अंतर-हिमनदीय अवधि में है, जिसकी शुरुआत लगभग 20,000 साल पहले (20 kya) हुई थी। हिमनद के चक्र में उत्तरी गोलार्ध में महाद्वीपीय बर्फ की चादरों का विकास और पीछे हटना शामिल है और इसमें कई समय पैमाने पर उतार-चढ़ाव शामिल हैं, विशेष रूप से 21 केवाई, 41 केवाई और 100 केवाई पैमाने पर। इस तरह के चक्रों की व्याख्या आमतौर पर पृथ्वी की कक्षा में अनुमानित परिवर्तनों द्वारा संचालित होने के रूप में की जाती है जिन्हें मिलानकोविच चक्र के रूप में जाना जाता है। मध्य प्लीस्टोसिन की शुरुआत में (8 लाख वर्ष पहले, ब्रुनहेस-मटुयामा भू-चुंबकीय उलटफेर के करीब) 41 केवाई से 100 केवाई चक्र तक हिमनदों की प्रमुख आवधिकता में काफी हद तक अस्पष्ट परिवर्तन हुआ है। पिछले 30 लाख वर्षों में इस हिम युग की क्रमिक तीव्रता ग्रीनहाउस गैस कार्बन डाइऑक्साइड की घटती सांद्रता से जुड़ी हुई है, हालांकि यह स्पष्ट नहीं है कि यह परिवर्तन तापमान में परिवर्तन का कारण बनने के लिए पर्याप्त है या नहीं। कम तापमान कार्बन डाइऑक्साइड में कमी का कारण बन सकता है, क्योंकि हेनरी के नियम के अनुसार, कार्बन डाइऑक्साइड ठंडे पानी में अधिक घुलनशील है, जो अंतिम हिमनद अधिकतम के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता में 100 पीपीएमवी की कमी का 30 पीपीएमवी हो सकता है। इसी तरह, इस गहनता चरण की शुरुआत भी प्लेट विवर्तनिकी की क्रिया द्वारा पनामा के भू-भाग के बंद होने के लगभग अनुरूप है। इसने प्रशांत और अटलांटिक के बीच सीधे महासागर प्रवाह को रोक दिया, जिसका महासागर परिसंचरण और गर्मी के वितरण पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा होगा। हालाँकि, मॉडलिंग अध्ययन इस बारे में अस्पष्ट रहे हैं कि क्या यह वर्तमान हिम युग की तीव्रता का प्रत्यक्ष कारण हो सकता है। साइक्लिंग जलवायु की यह हाल की अवधि अधिक विस्तारित हिम युग का हिस्सा है जो अंटार्कटिका के हिमनद के साथ शुरू हुई थी। प्रारंभिक इओसीन थर्मल मैक्सिमा इओसीन काल के प्रारंभिक भाग में, अचानक थर्मल स्पाइक्स की एक श्रृंखला देखी गई है, जो कुछ लाख वर्षों से अधिक नहीं चलती है। इनमें से सबसे स्पष्ट, पेलियोसिन-इओसिन थर्मल मैक्सिमम (पी. ई. टी. एम.) दाईं ओर के चित्र में दिखाई देता है। इनकी व्याख्या आमतौर पर क्लैथ्रेट्स (जमे हुए मीथेन बर्फ जो समुद्र के तल पर जमा होते हैं) से मीथेन के अचानक निकलने के कारण की जाती है, हालांकि कुछ वैज्ञानिक इस बात पर विवाद करते हैं कि मीथेन देखे गए परिवर्तनों का कारण बनने के लिए पर्याप्त होगी। इन घटनाओं के दौरान, आर्कटिक महासागर में तापमान उन स्तरों तक पहुंच गया होगा जो आमतौर पर आधुनिक समशीतोष्ण (यानी। मध्य-अक्षांश) महासागर। पी. ई. टी. एम. के दौरान, वैश्विक औसत तापमान 5-8 डिग्री सेल्सियस (9-14 डिग्री फ़ारेनहाइट) बढ़कर 23 डिग्री सेल्सियस (73 डिग्री फ़ारेनहाइट) तक पहुंच गया है, जबकि आज का वैश्विक औसत तापमान केवल 15 डिग्री सेल्सियस (60 डिग्री फ़ारेनहाइट) से कम है। भूवैज्ञानिकों और जीवाश्म विज्ञानियों का मानना है कि पुरापाषाण और प्रारंभिक इओसीन के दौरान, ध्रुव बर्फ के ढक्कन से मुक्त थे, और ताड़ के पेड़ और मगरमच्छ आर्कटिक वृत्त के ऊपर रहते थे, जबकि महाद्वीपीय संयुक्त राज्य अमेरिका के अधिकांश हिस्सों में उप-उष्णकटिबंधीय वातावरण था। क्रेटेशियस थर्मल इष्टतम क्रेटेशियस के बाद के हिस्से के दौरान, पिछले 200 मिलियन वर्षों के दौरान औसत वैश्विक तापमान अपने उच्चतम स्तर पर पहुंच गया। यह इस अवधि के दौरान महाद्वीपों के अनुकूल विन्यास का परिणाम होने की संभावना है जिसने महासागरों में परिसंचरण में सुधार की अनुमति दी और बड़े पैमाने पर बर्फ की चादर के गठन को हतोत्साहित किया। पिछले 542 मिलियन वर्षों और जटिल बहु-कोशिकीय जीवन की उत्पत्ति के बाद से लगभग पूरे समय को शामिल करते हुए, फेनेरोज़ोइक युग के शेष के दौरान उतार-चढ़ाव, आम तौर पर बर्फ युग के बीच उतार-चढ़ाव वाले तापमान की अवधि रही है, जैसे कि वर्तमान युग, और "जलवायु इष्टतम", जो क्रेटेशियस में हुआ था। जलवायु अनुकूलता के बीच लगभग 140 मिलियन वर्ष के अलगाव के साथ इस समय के दौरान लगभग 4 ऐसे चक्र हुए हैं। वर्तमान के अलावा, बर्फ युग पर्मियन-कार्बोनिफेरस अंतराल और देर से ऑर्डोविशियन-प्रारंभिक सिलुरियन के दौरान हुआ है। जुरासिक और प्रारंभिक क्रेटेशियस के दौरान एक "ठंडा" अंतराल भी है, जिसमें समुद्री बर्फ में वृद्धि के प्रमाण हैं, लेकिन इस अंतराल के दौरान किसी भी ध्रुव पर महाद्वीपों की कमी ने महाद्वीपीय बर्फ की चादरों के गठन को रोक दिया और इसके परिणामस्वरूप इसे आमतौर पर एक पूर्ण हिम युग के रूप में नहीं माना जाता है। इन ठंड अवधि के बीच, गर्म परिस्थितियाँ मौजूद थीं और अक्सर जलवायु इष्टतम के रूप में संदर्भित की जाती थीं। हालाँकि, यह निर्धारित करना मुश्किल रहा है कि क्या ये गर्म अंतराल वास्तव में क्रेटेशियस ऑप्टिमा के दौरान हुए गर्म या ठंडे थे। देर से प्रोटेरोज़ोइक हिम युग नियोप्रोटेरोज़ोइक युग (), कम से कम दो और संभवतः अधिक प्रमुख हिमनदों के प्रमाण प्रदान करता है। इन हिम युगों में से हाल ही में, मैरिनोअन और वरंगियन ग्लेशियल मैक्सिमा (लगभग) को शामिल करते हुए, एक स्नोबॉल पृथ्वी घटना के रूप में प्रस्तावित किया गया है जिसमें निरंतर समुद्री बर्फ भूमध्य रेखा तक पहुंचती है। यह फनेरोज़ोइक के दौरान बर्फ युग की तुलना में काफी अधिक गंभीर है। क्योंकि यह हिम युग कैम्ब्रियन विस्फोट के दौरान जीवन के तेजी से विविधीकरण से थोड़ा पहले ही समाप्त हो गया था, यह प्रस्तावित किया गया है कि इस हिम युग (या कम से कम इसके अंत) ने विकास के लिए अनुकूल परिस्थितियाँ पैदा कीं। इससे पहले का स्टर्टियन ग्लेशियल मैक्सिमा (~ 730 मिलियन वर्ष) भी एक स्नोबॉल अर्थ घटना हो सकती है, हालांकि यह अप्रमाणित है। स्नोबॉल पृथ्वी की घटनाओं की शुरुआत करने वाले परिवर्तन अच्छी तरह से ज्ञात नहीं हैं, लेकिन यह तर्क दिया गया है कि वे आवश्यक रूप से अपने स्वयं के अंत की ओर ले गए। व्यापक समुद्री बर्फ समुद्री तलछट में ताजा कार्बोनेट के जमाव को रोकती है। चूंकि ऐसे कार्बोनेट कार्बन डाइऑक्साइड के पुनर्चक्रण के लिए प्राकृतिक प्रक्रिया का हिस्सा हैं, इसलिए इस प्रक्रिया को शॉर्ट-सर्किट करने से कार्बन डाइऑक्साइड वातावरण में जमा हो जाता है। यह ग्रीनहाउस प्रभाव को बढ़ाता है और अंततः उच्च तापमान और समुद्री बर्फ के पीछे हटने की ओर ले जाता है। इन व्याख्या किए गए भूगर्भीय तापमान अभिलेखों का प्रत्यक्ष संयोजन आवश्यक रूप से मान्य नहीं है, और न ही अन्य हाल के तापमान अभिलेखों के साथ उनका संयोजन है, जो अलग-अलग परिभाषाओं का उपयोग कर सकते हैं। फिर भी, एक समग्र दृष्टिकोण तब भी उपयोगी होता है जब वह अस्पष्ट होता है। इस दृष्टिकोण से समय को वर्तमान से पीछे की ओर प्लॉट किया गया है, जिसे 2015 ईस्वी के रूप में लिया गया है। इसे पाँच अलग-अलग खंडों में रैखिक रूप से मापा जाता है, जो प्रत्येक ऊर्ध्वाधर विराम पर परिमाण के लगभग एक क्रम से फैलता है। बाएँ हाथ के पैनल में तापमान बहुत अनुमानित होते हैं, और केवल एक गुणात्मक संकेत के रूप में सबसे अच्छा देखा जाता है। अधिक जानकारी ग्राफ विवरण पृष्ठ पर दी गई है। पृथ्वी के अतीत में अन्य तापमान परिवर्तन लगभग, जलवायु ठहराव की अवधि थी, जिसे बोरिंग बिलियन के रूप में भी जाना जाता है। इस अवधि के दौरान शायद ही कोई विवर्तनिक गतिविधि थी, कोई हिमस्खलन नहीं हुआ और वायुमंडल की संरचना स्थिर रही। यह दो अलग-अलग ऑक्सीजनकरण और हिमनदीय घटनाओं से घिरा हुआ है। चट्टान के नमूनों से ऑक्सीजन और सिलिकॉन आइसोटोप के आधार पर तापमान पुनर्निर्माण ने बहुत अधिक गर्म प्रीकैम्ब्रियन समुद्र के तापमान की भविष्यवाणी की है। ये भविष्यवाणियाँ इस अवधि के दौरान समुद्र के तापमान को 55-85 °C का सुझाव देती हैं, जिसके बाद 10-40 °C के बीच के अधिक हल्के तापमान तक ठंडा हो जाता है। प्रीकैम्ब्रियन जीवों से पुनर्निर्मित प्रोटीनों ने भी इस बात का प्रमाण दिया है कि प्राचीन दुनिया आज की तुलना में बहुत गर्म थी। हालाँकि, अन्य साक्ष्य बताते हैं कि पिछले 50 करोड़ वर्षों की तुलना में यह अवधि आम तौर पर ठंडी और अधिक हिमनदीय थी। ऐसा माना जाता है कि यह आज की तुलना में लगभग 20 प्रतिशत कम सौर विकिरण का परिणाम है। जब पृथ्वी 4.5 अरब वर्ष पहले बनी थी तब सौर चमक 30 प्रतिशत कम थी और भविष्य में इसकी चमक में लगभग 10 प्रतिशत प्रति अरब वर्ष की वृद्धि होने की उम्मीद है। बहुत लंबे समय के पैमाने पर, सूर्य का विकास भी पृथ्वी की जलवायु को निर्धारित करने में एक महत्वपूर्ण कारक है। मानक सौर सिद्धांतों के अनुसार, सूर्य अपने आधुनिक मूल्य के लगभग 70 प्रतिशत तीव्रता के साथ शुरू होने के बाद धीरे-धीरे अपने विकास के एक प्राकृतिक हिस्से के रूप में चमक में वृद्धि करेगा। शुरू में कम सौर विकिरण, यदि ग्रीनहाउस गैसों के आधुनिक मूल्यों के साथ जोड़ा जाता, तो पृथ्वी की सतह पर तरल महासागरों की अनुमति देने के लिए पर्याप्त नहीं होता। हालाँकि, सतह पर तरल पानी के प्रमाण बहुत पहले से प्रदर्शित किए गए हैं। इसे मंद युवा सूर्य विरोधाभास के रूप में जाना जाता है और आमतौर पर पृथ्वी के प्रारंभिक इतिहास में बहुत बड़ी ग्रीनहाउस गैस सांद्रता का आह्वान करके समझाया जाता है, हालांकि इस तरह के प्रस्ताव मौजूदा प्रयोगात्मक साक्ष्य द्वारा खराब रूप से बाधित हैं। जलवायु स्थिति भी देखें ग्लोबल वार्मिंग ग्लोबल कूलिंग इंस्ट्रूमेंटल तापमान रिकॉर्ड महासागर गर्मी सामग्री उपग्रह तापमान माप समुद्र की सतह का तापमान पृथ्वी का तापीय इतिहास हिमनदों की समयरेखा जलवायु इतिहास में अवधि और घटनाओं की सूची संदर्भ ऐतिहासिक भूविज्ञान पेलियोक्लाइमेटोलॉजी पेलियोसिनोग्राफी