Geologic temperature record
ارضیاتی درجہ حرارت کا ریکارڈ زمین کے ماحول میں ہونے والی تبدیلیاں ہیں جیسا کہ کثیر ملین سے ارب (109) سال کے وقت کے پیمانوں پر ارضیاتی شواہد سے طے ہوتا ہے۔ ماضی کے درجہ حرارت کا مطالعہ ایک اہم قدیم ماحولیاتی بصیرت فراہم کرتا ہے کیونکہ یہ اس وقت کی آب و ہوا اور سمندروں کا ایک جزو ہے۔ طریقے ماضی کے درجہ حرارت کے ثبوت بنیادی طور پر آاسوٹوپک تحفظات (خاص طور پر) سے آتے ہیں۔ فورم ٹیسٹ، اور الکینونز کا ایم جی/سی اے تناسب بھی مفید ہے۔ اکثر، درجہ حرارت کے لیے ملٹی پراکسی تخمینہ حاصل کرنے کے لیے بہت سے مل کر استعمال کیے جاتے ہیں۔ یہ برفانی/بین برفانی درجہ حرارت کے مطالعے میں اہم ثابت ہوا ہے۔ درجہ حرارت کے ریکارڈ کی تفصیل پلیسٹوسین پچھلے 30 لاکھ سالوں میں بتدریج گہرے ہوتے ہوئے برفانی دور کے اندر گلیشیئلوں اور انٹر گلیشیئلوں کے چکروں کی خصوصیت رہی ہے۔ فی الحال، زمین ایک بین گلیشیئل دور میں ہے، جس کا آغاز تقریبا 20,000 سال پہلے (20 کیوا) ہوا تھا۔ گلیشیئشن کے چکروں میں شمالی نصف کرہ میں براعظمی برف کی چادروں کی نشوونما اور پسپائی شامل ہوتی ہے اور اس میں متعدد وقت کے پیمانوں پر اتار چڑھاؤ شامل ہوتے ہیں، خاص طور پر 21 کی، 41 کی اور 100 کی ترازو پر۔ اس طرح کے چکروں کی تشریح عام طور پر زمین کے مدار میں متوقع تبدیلیوں کے ذریعے کی جاتی ہے جسے ملنکووچ چکروں کے نام سے جانا جاتا ہے۔ مڈل پلیسٹوسین کے آغاز میں (0.8 ملین سال پہلے، برونس-مٹویاما جیومیگنیٹک ریورسل کے قریب) 41 ky سے 100 ky سائیکل تک گلیشی ایشن کے غالب دورانیے میں بڑی حد تک غیر واضح تبدیلی آئی ہے۔ پچھلے 30 لاکھ سالوں میں اس برفانی دور کی بتدریج شدت کا تعلق گرین ہاؤس گیس کاربن ڈائی آکسائیڈ کی گھٹتی ہوئی تعداد سے ہے، حالانکہ یہ واضح نہیں ہے کہ آیا یہ تبدیلی اتنی بڑی ہے کہ درجہ حرارت میں تبدیلیوں کا سبب بنی ہے۔ کم درجہ حرارت کاربن ڈائی آکسائیڈ میں کمی کا سبب بن سکتا ہے، کیونکہ ہنری کے قانون کے مطابق، کاربن ڈائی آکسائیڈ ٹھنڈے پانیوں میں زیادہ گھلنشیل ہے، جو آخری برفانی زیادہ سے زیادہ کے دوران کاربن ڈائی آکسائیڈ کے ارتکاز میں 100 پی پی ایم وی کی کمی کا 30 پی پی ایم وی ہو سکتا ہے۔ اسی طرح، اس گہرائی کے مرحلے کا آغاز بھی تقریبا پلیٹ ٹیکٹونکس کے عمل سے پاناما کے استھمس کے بند ہونے سے مطابقت رکھتا ہے۔ اس نے بحر الکاہل اور بحر اوقیانوس کے درمیان براہ راست سمندری بہاؤ کو روک دیا، جس سے سمندری گردش اور حرارت کی تقسیم پر نمایاں اثرات مرتب ہوتے۔ تاہم، ماڈلنگ کے مطالعے اس بارے میں مبہم رہے ہیں کہ آیا یہ موجودہ برفانی دور کی شدت کی براہ راست وجہ ہو سکتی ہے۔ سائیکلنگ آب و ہوا کا یہ حالیہ دور زیادہ توسیع شدہ برفانی دور کا حصہ ہے جو انٹارکٹیکا کے گلیشیئشن کے ساتھ شروع ہوا تھا۔ ابتدائی ایوسین تھرمل میکسما ایوسین دور کے ابتدائی حصے میں، اچانک تھرمل اسپائکس کا ایک سلسلہ مشاہدہ کیا گیا ہے، جو چند لاکھ سال سے زیادہ نہیں رہتا ہے۔ ان میں سے سب سے زیادہ واضح، پیلیوسین-ایوسین تھرمل میکسمم (پی ای ٹی ایم) دائیں طرف کی شکل میں نظر آتا ہے۔ ان کی تشریح عام طور پر کلاتھریٹس (منجمد میتھین آئس جو سمندر کے نچلے حصے میں جمع ہوتے ہیں) سے میتھین کی اچانک رہائی کی وجہ سے کی جاتی ہے، حالانکہ کچھ سائنس دان اس بات پر اختلاف کرتے ہیں کہ میتھین مشاہدہ شدہ تبدیلیوں کا سبب بننے کے لیے کافی ہوگا۔ ان واقعات کے دوران، آرکٹک اوقیانوس میں درجہ حرارت اس سطح تک پہنچ سکتا ہے جو عام طور پر جدید معتدل (یعنی۔ وسطی عرض البلد) سمندر۔ پی ای ٹی ایم کے دوران، ایسا لگتا ہے کہ عالمی اوسط درجہ حرارت 5-8 ڈگری سیلسیس (9-14 ڈگری فارن ہائٹ) بڑھ کر اوسط درجہ حرارت 23 ڈگری سیلسیس (73 ڈگری فارن ہائٹ) تک پہنچ گیا ہے، اس کے برعکس آج کا عالمی اوسط درجہ حرارت صرف 15 ڈگری سیلسیس (60 ڈگری فارن ہائٹ) سے کم ہے۔ ماہرین ارضیات اور آثار قدیمہ کے ماہرین کا خیال ہے کہ پیلیوسین اور ابتدائی ایوسین کے دوران، کھمبے برف کی ٹوپیوں سے پاک تھے، اور کھجور کے درخت اور مگرمچھ آرکٹک سرکل کے اوپر رہتے تھے، جبکہ براعظمی ریاستہائے متحدہ کا زیادہ تر ذیلی اشنکٹبندیی ماحول تھا۔ کریٹاسیئس تھرمل زیادہ سے زیادہ کریٹاسیئس کے بعد کے حصے کے دوران، پچھلے 200 ملین سالوں کے دوران اوسط عالمی درجہ حرارت اپنی بلند ترین سطح پر پہنچ گیا۔ یہ ممکنہ طور پر اس عرصے کے دوران براعظموں کی سازگار ترتیب کا نتیجہ ہے جس نے سمندروں میں گردش کو بہتر بنایا اور بڑے پیمانے پر برف کی چادر کی تشکیل کی حوصلہ شکنی کی۔ فینیروزوک دی فینیروزوک ایون کے بقیہ دور کے دوران اتار چڑھاؤ، جو گزشتہ 542 ملین سالوں اور پیچیدہ کثیر سیلولر زندگی کی ابتدا کے بعد سے تقریبا پورے وقت پر محیط ہے، عام طور پر برفانی دور کے درمیان اتار چڑھاؤ کا دور رہا ہے، جیسے کہ موجودہ دور، اور "کلائمیٹ آپٹیما"، جیسا کہ کریٹیسیس میں ہوا تھا۔ اس وقت کے دوران تقریبا 4 ایسے چکر آئے ہیں جن میں آب و ہوا کے آپٹیما کے درمیان تقریبا 140 ملین سال کا فرق ہے۔ موجودہ کے علاوہ، برفانی دور پرمین-کاربونیفرس وقفہ اور دیر سے آرڈوویشین-ابتدائی سلیورین کے دوران پیش آیا ہے۔ جوراسک اور ابتدائی کریٹیسیس کے دوران ایک "ٹھنڈا" وقفہ بھی ہے، جس میں سمندری برف میں اضافے کے ثبوت ہیں، لیکن اس وقفے کے دوران دونوں قطبوں پر براعظموں کی کمی نے براعظمی برف کی چادروں کی تشکیل کو روک دیا اور اس کے نتیجے میں اسے عام طور پر مکمل برفانی دور نہیں سمجھا جاتا ہے۔ ان سرد ادوار کے درمیان، گرم حالات موجود تھے اور اکثر انہیں کلائمیٹ آپٹیما کہا جاتا تھا۔ تاہم، اس بات کا تعین کرنا مشکل رہا ہے کہ آیا یہ گرم وقفے دراصل کریٹیسیس آپٹیما کے دوران ہونے والے وقفوں سے زیادہ گرم یا ٹھنڈے تھے۔ دیر سے پروٹروزوک برفانی دور نیوپروٹروزوک دور ()، کم از کم دو اور ممکنہ طور پر زیادہ بڑے گلیشیئشن کا ثبوت فراہم کرتا ہے۔ ان برفانی ادوار میں سے حالیہ، جس میں مارینوان اور ورنجین گلیشیئل میکسیما (تقریبا) شامل ہیں، کو سنوبال ارتھ ایونٹ کے طور پر تجویز کیا گیا ہے جس میں مسلسل سمندری برف خط استوا تک پہنچتی ہے۔ یہ فینیروزوک کے دوران برفانی دور سے نمایاں طور پر زیادہ شدید ہے۔ چونکہ یہ برفانی دور کیمبرین دھماکے کے دوران زندگی کی تیزی سے تنوع سے تھوڑا سا پہلے ہی ختم ہوا، اس لیے یہ تجویز کیا گیا ہے کہ اس برفانی دور (یا کم از کم اس کے اختتام) نے ارتقاء کے لیے سازگار حالات پیدا کیے۔ اس سے پہلے کا سٹرٹین گلیشیئل میکسیما (~ 730 ملین سال) بھی ایک سنوبال ارتھ ایونٹ ہو سکتا ہے حالانکہ یہ غیر ثابت ہے۔ وہ تبدیلیاں جو سنوبال ارتھ کے واقعات کے آغاز کا باعث بنتی ہیں وہ اچھی طرح سے معلوم نہیں ہیں، لیکن یہ استدلال کیا گیا ہے کہ وہ لازمی طور پر اپنے اختتام کا باعث بنیں۔ وسیع پیمانے پر سمندری برف سمندری تلچھٹ میں تازہ کاربونیٹس کے جمع ہونے کو روکتی ہے۔ چونکہ اس طرح کے کاربونیٹ کاربن ڈائی آکسائیڈ کی ری سائیکلنگ کے قدرتی عمل کا حصہ ہیں، اس عمل کو شارٹ سرکٹ کرنے سے کاربن ڈائی آکسائیڈ کو ماحول میں جمع ہونے میں مدد ملتی ہے۔ اس سے گرین ہاؤس اثر میں اضافہ ہوتا ہے اور بالآخر زیادہ درجہ حرارت اور سمندری برف کے پیچھے ہٹنے کا باعث بنتا ہے۔ مجموعی نظریہ ان تشریح شدہ ارضیاتی درجہ حرارت کے ریکارڈوں کا براہ راست امتزاج لازمی طور پر درست نہیں ہے، اور نہ ہی ان کا امتزاج دیگر حالیہ درجہ حرارت کے ریکارڈوں کے ساتھ ہے، جو مختلف تعریفیں استعمال کر سکتے ہیں۔ اس کے باوجود، ایک مجموعی نقطہ نظر مفید ہے یہاں تک کہ جب غیر واضح ہو۔ اس نقطہ نظر میں وقت کو موجودہ سے پیچھے کی طرف لگایا گیا ہے، جسے 2015 عیسوی کے طور پر لیا گیا ہے۔ اسے پانچ الگ الگ حصوں میں لکیری اسکیل کیا جاتا ہے، جو ہر عمودی وقفے پر تقریبا شدت کی ترتیب سے پھیلتا ہے۔ بائیں ہاتھ کے پینل میں درجہ حرارت بہت قریب ہے، اور اسے صرف کوالٹی اشارے کے طور پر دیکھا جاتا ہے۔ مزید معلومات گراف کی تفصیل کے صفحہ پر دی گئی ہیں۔ زمین کے ماضی میں درجہ حرارت کی دیگر تبدیلیاں تقریبا، آب و ہوا کے استحکام کا دور تھا، جسے بورنگ بلین بھی کہا جاتا ہے۔ اس عرصے کے دوران شاید ہی کوئی ٹیکٹونک سرگرمی تھی، کوئی گلیشیئشن اور ماحول کی ساخت مستحکم رہی۔ یہ دو مختلف آکسیجنشن اور برفانی واقعات سے گھرا ہوا ہے۔ چٹان کے نمونوں سے آکسیجن اور سلکان آاسوٹوپس پر مبنی درجہ حرارت کی تعمیر نو نے بہت زیادہ گرم پریکیمبرین سمندری درجہ حرارت کی پیش گوئی کی ہے۔ ان پیش گوئیوں سے پتہ چلتا ہے کہ اس مدت کے دوران سمندر کا درجہ حرارت 55-85 °C ہوتا ہے، جس کے بعد 10-40 °C کے درمیان زیادہ ہلکے درجہ حرارت تک ٹھنڈا ہوتا ہے۔ پری کیمبرین حیاتیات سے دوبارہ تشکیل شدہ پروٹینوں نے بھی اس بات کا ثبوت فراہم کیا ہے کہ قدیم دنیا آج کے مقابلے میں بہت زیادہ گرم تھی۔ تاہم، دیگر شواہد سے پتہ چلتا ہے کہ یہ دور عام طور پر پچھلے 500 ملین سالوں کے مقابلے میں سرد اور زیادہ برفانی تھا۔ خیال کیا جاتا ہے کہ یہ شمسی تابکاری کا نتیجہ ہے جو آج کے مقابلے میں تقریبا 20 فیصد کم ہے۔ 4. 5 ارب سال پہلے جب زمین کی تشکیل ہوئی تو شمسی روشنی 30 فیصد کم تھی، اور مستقبل میں اس کی چمک میں تقریبا 10 فیصد فی ارب سال اضافے کی توقع ہے۔ بہت طویل وقت کے پیمانوں پر، سورج کا ارتقاء بھی زمین کی آب و ہوا کا تعین کرنے میں ایک اہم عنصر ہے۔ معیاری شمسی نظریات کے مطابق، سورج اپنی جدید قدر کے تقریبا 70 فیصد شدت کے ساتھ شروع ہونے کے بعد اپنے ارتقاء کے قدرتی حصے کے طور پر بتدریج چمک میں اضافہ کرے گا۔ ابتدائی طور پر کم شمسی تابکاری، اگر گرین ہاؤس گیسوں کی جدید اقدار کے ساتھ مل جاتی، تو زمین کی سطح پر مائع سمندروں کی اجازت دینے کے لیے کافی نہیں ہوتی۔ تاہم، سطح پر مائع پانی کے شواہد کا بہت پہلے تک مظاہرہ کیا گیا ہے۔ اسے کمزور نوجوان سورج پیراڈوکس کے نام سے جانا جاتا ہے اور عام طور پر زمین کی ابتدائی تاریخ میں گرین ہاؤس گیس کے بہت بڑے ارتکاز کو مدعو کرکے اس کی وضاحت کی جاتی ہے، حالانکہ اس طرح کی تجاویز موجودہ تجرباتی شواہد سے ناقص طور پر محدود ہیں۔ یہ بھی دیکھیں آب و ہوا کی حالت گلوبل وارمنگ گلوبل کولنگ انسٹرومینٹل درجہ حرارت ریکارڈ سمندری گرمی کا مواد سیٹلائٹ درجہ حرارت کی پیمائش سمندر کی سطح کا درجہ حرارت زمین کی تھرمل تاریخ گلیشیئشن کی ٹائم لائن موسمیاتی تاریخ میں ادوار اور واقعات کی فہرست حوالہ جات تاریخی ارضیات پیلیوکلیمیٹولوجی پیلیوشینگرافی