小氷河期: 自然気候冷却の歴史

小氷河期: 1677 年に凍ったテムズ川 — *画像説明: 小氷河期の凍ったテムズ川での博覧会を描いた彫刻。*

科学的要約

本稿は、世界中の年代記作者によって記述された謎の太陽の減光を特徴とする、紀元536年を気候の激しい転換点として提示する。この出来事は現在、過去2000年間で最大の火山噴火の一つ（おそらくアイスランドまたは北米）として特定されており、大量の硫黄エアロゾルを成層圏に噴出し、地球規模のヴェールを形成した。これは、後期古代小氷期（LALIA、〜536-660年）と呼ばれる長期にわたる寒冷期の始まりと考えられている。連鎖的な結果は劇的であった：作物の不作、大飢饉、そしてユスティニアヌス疫病（541-542年）、ビザンチン帝国の弱体化、そして広範な政治的不安定である。

小氷期とは何か、そしてその複数の原因は何か？

小氷期は、おおよそ14世紀から19世紀（約1300-1850年）にかけての気候寒冷期です。この期間、北半球の平均気温は現在の平均と比較して1～2℃低下し、人間社会に顕著な影響（飢饉、移住、作物の不作）をもたらしました。その原因は複数かつ相互に関連しています：最小の太陽活動、成層圏に硫黄エアロゾルを注入した一連の爆発的な火山噴火、そして海洋循環の変化です。これは「スノーボールアース」のような深い氷河期ではなく、主にヨーロッパ、北アメリカ、北アジアに見られた相対的な寒冷化でした。

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1300 年から 1850 年までの独特の気候期

ザ小氷河期およそ 14 日から続いた気候の冷却期間を指します。^e19世紀に^e世紀。これらの世紀の間、北半球の平均気温は現在の平均気温と比べて 1 ～ 2℃低下しました。この衰退は、飢餓、移民、文化の崩壊、死亡率の増加など、人間社会に顕著な影響を及ぼしています。しかし、第四紀の大氷河期とは異なり、小氷期は厳密な意味での氷河期ではなく、主にヨーロッパ、北アメリカ、アジア北部に位置する相対的な寒冷期です。

小氷河期の年代を特定する方法

同位体古気候学:氷床コア (グリーンランド、アルプス、アンデス) と湖の堆積物には、δ¹⁸O またはδD 比 (水同位体)、粉塵レベル、火山硫酸塩、または温室効果ガス濃度 (CO₂、CH₄) などの同位体マーカーが含まれています。
樹状気候学:
歴史的年代記と農業:中世のアーカイブは、1315年から1317年の間にヨーロッパで繰り返された飢餓（北方大飢饉）、収穫の中止、川の凍結の早期化、南方への作物の撤退（ブドウ、穀物）、およびより厳しい気候に間接的に関係している可能性のある死亡率の高さ（飢餓、黒死病1347年）を報告している。
氷河の前進:アルプス、アイスランド、スカンジナビアでは、中世の最適期の後に氷河が明らかに減少し、1300 ～ 1350 年頃に氷河の成長が再開されました。それは最も具体的なマーカーの 1 つです。

結果: 小氷河期の始まりの年代を特定

ほとんどの科学的研究は、1250 年から 1350 年の間に段階的に始まることに同意しており、いくつかの重要な点があります。

およその日付	関連イベント
～1257	サマラス（インドネシア）の噴火、急激な冷却を観測
1275–1300	アルプスとアンデスで最初の氷河の兆候
1315–1320	北欧の大飢餓、寒くて湿気の多い気候
1350–1450	冷却の強化、太陽活動の低下

多要素冷却: 太陽、火山、海洋

小氷河期の原因は複数あり、相互に関連した自然要因の絡み合いに関係しています。

最小太陽活動:小氷河期は、いくつかの太陽極小期、特にシュペーラー極小期 (1460 ～ 1550 年頃) と一致します。マウンダーミニマム（1645–1715）。これらの期間中、黒点の数で測定される太陽活動は大幅に減少し、入射太陽放射量が減少しました。太陽は 11 年周期 (シュワーベ周期) に従いますが、シュペーラー極小期 (1460 ～ 1550 年) やマウンダー極小期 (1645 ～ 1715 年) などの長期変動は、太陽活動の長期にわたる崩壊を示しています。

大規模な火山噴火:数多くの爆発的な火山噴火（1600 年のワイナプティナ、1783 年のラキ、1815 年のタンボラ）により、膨大な量の硫黄エアロゾルが成層圏に注入されました。これらの粒子は太陽放射を反射し、負の放射力を引き起こします。

海洋循環の変化:この寒冷化は、北大西洋の熱塩循環の乱れにも関係しているようだ。海氷と流氷の増加により、AMOC（大西洋子午線反転循環）の対流が遅くなり、ヨーロッパへの熱の輸送が減少した可能性があります。

気候に関するフィードバック:表面アルベドが増加し（より多くの雪と氷がより多くの放射線を反射し）、初期の冷却が増幅されました。さらに、気候システムの内部変動 (北大西洋振動、NAO) が、おそらく数十年にわたってより厳しい冬を維持することに貢献したと考えられます。

これらすべての効果を組み合わせることで、気候モデルは小氷河期のパターンをうまく再現し、単一の要因だけでは完全に説明できません。

深い氷河期と比較して中程度の冷却

スノーボールアース」 (約 7 億 5,000 万年) — 「スノーボールアース」として知られる新原生代の氷河期（約7億5000万年前）の氷に覆われた地球の表現。画像出典:astronoo.com （新しいウィンドウ）

小氷河期 (PAG) ですが、14 日から 14 日にかけて顕著な気温低下が見られました。^eそして19日^e世紀は、地球の地質学的歴史を特徴付けてきた大氷期と比較することはできません。これは地域的かつ一時的な気候の寒冷化であり、主に北半球に影響を及ぼしますが、地球の気候や生物圏の世界的な再構築にはつながりません。

比較のために、地球が経験したのはおよそ7億5千万年、極端な氷河期新原生代、よく呼ばれますスノーボールアース（「スノーボールアース」）。これらの現象、特にスターティエン氷河期（7億1700万～6億6000万年前）とマリノエン氷河期（6億4000万～6億3500万年前）の間、氷床は赤道に達し、厚さ数キロメートルの氷の層で地球全体の海洋を覆った可能性がある。その後、地球の平均気温は-50℃を下回りました。

このタイプの氷河作用は、強力な気候フィードバック、特に高表面アルベド（太陽エネルギーを反映する氷）、温室効果の枯渇、炭素循環の大規模な変化。これらの極端な段階からの脱出は、以下の累積によって説明されます。CO₂何百万年もの間火山起源のものであり、大規模な温室効果を引き起こします。

比較すると、小氷河期は短期スケールの気候振動を表しており、おそらく自然要因（最小限の太陽活動、成層圏の火山活動、海洋振動）の組み合わせによって増幅されたと考えられます。それは世界の主要な気候帯の安定性に疑問を投げかけたことは一度もありませんし、大規模な大陸氷河を引き起こしたこともありません。

FAQ：小氷期に関するすべて

科学者たちはどのように小氷期の始まりを年代測定するのか？

年代測定は、いくつかの補完的な方法に依存しています：同位体古気候学、年輪気候学（1300年頃のヨーロッパにおける樹木年輪成長の顕著な減速）、歴史的年代記（1315～1317年のヨーロッパでの繰り返しの飢饉、凍った川、南下する作物）、そして中世温暖期後の氷河の前進です。ほとんどの研究は、1250年から1350年の間に徐々に始まったことで一致しており、1257年のサマラス噴火が急激な引き金となりました。

この寒冷化を引き起こした主な自然要因は何か？

相互に関連する3つの主要な要因が特定されています：1) シュペーラー極小期と特にマウンダー極小期における最小の太陽活動（太陽放射照度の低下）；2) 成層圏に硫黄エアロゾルを注入し、太陽放射を反射した一連の大規模な爆発的火山噴火；3) 海洋循環の変化。気候フィードバック（表面アルベドの増加）がその後、初期の寒冷化を増幅させました。

小氷期は「スノーボールアース」とどのように異なるのか？

小氷期は、地球規模の気候再編成を伴わない相対的、局所的、一時的な寒冷化です。比較すると、「スノーボールアース」（約7億5000万～6億3500万年前のスターティアン期とマリノアン期の氷河期）は、氷床が赤道に達した可能性があり、平均惑星温度が-50℃を下回った極端な氷河期でした。小氷期は、主要な地球規模の気候帯の安定性を脅かしたり、大規模な大陸氷河を引き起こしたりすることはありませんでした。