OQ-4 · C1 · Жаратылыстану
Мұз керніндегі ауа қай уақытты көрсетеді?
Мұз қабаты қар түскен уақытты, ал көпіршіктегі ауа кеуектер жабылған кейінгі уақытты тіркейді. Ғалымдар осы екі жас шкаласын, фирндегі араласуды және өлшеу ажыратымдылығын ескермейінше, газ бен климат белгісін дұрыс салыстыра алмайды.
Мәтін
Полярлық аймақта жыл сайынғы қар алдыңғы қабаттың үстіне түседі. Қар су молекулаларын, шаңды, теңіз тұзын және жанартау күлін сол кездегі жағдаймен бірге сақтайды. Қабат тереңдеген сайын қысылып, түйіршікті фирнге, кейін тығыз мұзға айналады. Мұздағы оттегі изотоптарының қатынасы бұрынғы температураны бағалауға көмектеседі, ал шаң мен күл қоршаған ортаның басқа белгілерін береді. Бірақ жаңа қардағы ауа бірден жабық көпіршікке айналмайды. Ол фирннің өзара жалғасқан кеуектері арқылы біраз уақыт қозғала алады.
Үстіндегі салмақ артқан сайын фирн тығыздалып, ашық кеуектер біртіндеп үзіледі. Белгілі бір тереңдікте олар жабылып, ауа мұз ішінде оқшауланған көпіршіктерге айналады. Сондықтан бір үлгідегі мұз бен ауа бір жаста емес: мұз қар жауған кезде қалыптаса бастайды, ал ауа кейінірек, кеуек жабылғанда ұсталады. Көпіршіктегі газ қоршаған мұздан жас болады. Газ жасы мен мұз жасының айырмасы тұрақты сан емес. Ол қар жиналу жылдамдығына, температураға, фирннің тығыздалуына және ауа жабылатын тереңдікке тәуелді.
Зертханада газды алу үшін керннің таза бөлігі вакуумдық камераға салынады. Кей әдіс мұзды ұсақтайды, кей әдіс ерітеді, ал сублимация мұзды сұйық күйге өткізбей буға айналдырады. Босап шыққан бірнеше миллилитр ауадағы көмірқышқыл газы, метан немесе азот тотығы хроматографиямен не жарық жұтылуын өлшейтін спектрометрмен анықталады. Бұл өлшеу ежелгі атмосфераның құрамын тікелей зерттеуге мүмкіндік береді. Дегенмен зертхана алған санның уақыттағы орнын бөлек жас моделі анықтайды.
Мұз жасын анықтаудың бір жолы жылдық қабаттарды санау. Тереңде қабаттар мұз ағынынан жұқарып, ажыратылмай қалуы мүмкін. Сонда маусымдық химиялық белгілер, белгілі жанартау атқылауының күлі, басқа климат мұрағаттарымен сәйкестік және мұз ағынының математикалық моделі бірге қолданылады. Газ шкаласы кеуек жабылу үдерісін модельдеу арқылы мұз шкаласынан есептеледі. Метан атмосферада жақсы араласатындықтан, оның күрт өзгерістерін әртүрлі керндер арасында сәйкестендіру газ жасын тексеруге көмектеседі. Нәтиже жалғыз дата емес, белгісіздігі бар жас шкаласы.
Фирн кеуектері ашық кезде ауа диффузия арқылы араласады. Сол себепті бір көпіршіктегі ауа дәл бір жылдың мөрі емес, белгілі бір жас аралығынан келген молекулалардың қоспасы. Қар аз жиналатын суық жерде фирн ұзақ уақыт ашық болып, газ жасының таралуы кеңеюі мүмкін. Терең қабаттарда мұз ағыны жылдық жолақтарды одан әрі жұқартады, сондықтан бес сантиметрлік үлгі жүздеген жылды біріктіруі ықтимал. Өлшеу жиілігі жоғары болғанымен, табиғи араласу жоғалтқан уақыт ажыратымдылығын толық қайтара алмайды.
Мұз керні бір ғана термометр немесе дайын күнтізбе емес. Мұздың су изотоптары қар түскен орта туралы, көпіршіктегі газ кеуек жабылған кездегі атмосфера туралы, ал шаң мен күл тасымал мен оқиға туралы бөлек дерек береді. Осы жазбаларды салыстыру үшін ғалымдар мұз жасы мен газ жасын ажыратады, араласу енін көрсетеді және бірнеше даталау тәсілін тексереді. Сондықтан көпіршік ежелгі ауаның нақты үлгісі болғанымен, оны белгілі бір климат оқиғасына бекіту өлшеу, модель және белгісіздікті бірге оқуды талап етеді.
Тапсырмалар
Жауаптарды интерактивті нұсқада орындаңыз. Бұл бет тапсырманың мазмұнын алдын ала көруге мүмкіндік береді.
- Екі уақыт шкаласыМәтіннің негізгі ойын ең дәл беретін тұжырымды таңда.
- Ауаның оқшаулануыКезеңдерді мәтіндегі ретімен қой.
- Белгі және нені көрсетедіӘр дерек түрін мәтіндегі негізгі мағынасымен сәйкестендір.
- Бақылау және қорытындыӘр байқауды мәтін қолдайтын қорытындымен сәйкестендір.
- Мәтіндегі бір сөзБос орынды мәтіндегі БІР СӨЗБЕН толтыр.
- Дұрыс, бұрыс, мәтінде айтылмағанӘр тұжырымды тек көрсетілген абзацтар бойынша бағала.
Мәтін сөздігі
- фирнҚар мен тығыз мұз арасындағы, кеуектері біртіндеп жабылатын түйіршікті қабат.
- кеуектің жабылуыФирндегі өзара жалғасқан ауа жолдары үзіліп, газдың көпіршікте оқшаулану үдерісі.
- газ жасыАуаның фирн кеуектері жабылып, көпіршікте оқшауланған кезінен есептелетін жас.
- жас моделіТереңдік пен әртүрлі белгілерді уақыт шкаласына байланыстыратын есептік жүйе.
- диффузияМолекулалардың концентрация айырмасынан таралып, фирн ауасының араласуына әкелетін үдеріс.
- уақыт ажыратымдылығыЖазбада бір-біріне жақын оқиғаларды уақыт бойынша бөлек көру мүмкіндігі.
- сублимацияМұздың сұйық күйге өтпей, тікелей су буына айналуы.
Дереккөздер
- NSIDC - What do ice cores reveal about the past?Қардың фирн мен мұзға айналуы, ауа кеуектерінің жабылуы, изотоптар, бөлшектер және мұз кернін бірнеше әдіспен даталау туралы ресми түсіндірме.
- Australian Antarctic Program - Dating a coreЖылдық қабаттарды санау, маусымдық химиялық белгілер, басқа мұрағаттармен сәйкестендіру және мұз ағыны моделінің рөлі.
- Australian Antarctic Program - Analysing ancient air in Antarctic ice coresГазды сублимация және үздіксіз ағын арқылы алу, спектрометрлік өлшеу, терең қабаттағы уақыт ажыратымдылығы және метанмен газ жасын сәйкестендіру.