శీతోష్ణస్థితుల శాస్త్రం

**పాలియోక్లైమాటాలజీ** (Paleoclimatology) అనేది కొన్ని లక్షల సంవత్సరాల క్రితం భూమి మీద ఉన్న శీతోష్ణస్థితి (Climate) గురించి చదివే శాస్త్రం. మనుషులు థర్మామీటర్ (Thermometer) లేదా బేరోమీటర్ (Barometer) వంటి వాతావరణం కొలిచే పరికరాలను కనిపెట్టకముందు కాలంలో భూమి ఎలా ఉండేదో ఈ శాస్త్రం వివరిస్తుంది. మానవ చరిత్రలో వాతావరణ రికార్డులు కేవలం కొన్ని వందల ఏళ్ల నుండి మాత్రమే ఉన్నాయి. కానీ భూమి పుట్టి కొన్ని బిలియన్ల ఏళ్లు అయ్యింది. అందుకే, శాస్త్రవేత్తలు ప్రకృతిలో దొరికే రకరకాల వస్తువులను ఉపయోగించి పాత కాలపు వాతావరణ రహస్యాలను తెలుసుకుంటారు.

గతంలోని వాతావరణ మార్పులను అర్థం చేసుకోవడం ద్వారా, భూమి సహజంగా ఎలా మారుతుందో శాస్త్రవేత్తలు తెలుసుకోగలరు. ప్రస్తుతం జరుగుతున్న భూతాపం (Global warming) గురించి, భవిష్యత్తులో రాబోయే మార్పుల గురించి అంచనా వేయడానికి ఇది చాలా సహాయపడుతుంది. పాలియోక్లైమాటాలజిస్టులు "ప్రాక్సీలు" (Proxies) అనే ఆధారాలను వాడుతారు. ఇవి ప్రకృతిలో దొరికే క్లూస్ (Clues) వంటివి. ఇవి మంచు పలకలు (Ice sheets), చెట్ల వలయాలు (Tree rings), సముద్రం అడుగున ఉండే అవక్షేపాలు (Sediments), పగడపు దిబ్బలు (Corals), పురాతన శిలలు (Rocks) వంటి వాటిలో దాగి ఉంటాయి.

## శాస్త్ర చరిత్ర (History of the science)
వాతావరణం మారుతుందనే ఆలోచన ఈనాటిది కాదు, చాలా పాతది. పురాతన ఈజిప్ట్, చైనా, మెసొపొటేమియా ప్రజలు అప్పట్లోనే వర్షాలు బాగా పడే కాలాలను, కరువు కాలాలను గమనించారు. అయితే, ప్రాచీన వాతావరణం గురించి శాస్త్రీయంగా చదవడం మాత్రం చాలా ఆలస్యంగా మొదలైంది.

1600ల కాలంలో రాబర్ట్ హుక్ అనే శాస్త్రవేత్త ఇంగ్లాండ్‌లోని చల్లటి ప్రాంతాల్లో పెద్ద తాబేళ్ల శిలాజాలు (Fossils) కనుగొన్నాడు. ఈ తాబేళ్లు అక్కడ జీవించాయంటే, ఒకప్పుడు ఇంగ్లాండ్ చాలా వెచ్చగా ఉండాలని ఆయన ఊహించాడు. భూమి అక్షం కాలక్రమేణా మారి ఉండవచ్చని ఆయన చెప్పారు. 1800లలో పరిశోధకులు పెద్ద హిమ యుగాల (Ice ages) గుర్తులను కనుగొన్నారు. ప్రస్తుతం హిమానీనదాలు (Glaciers) లేని చోట్ల కూడా, పెద్ద పెద్ద రాళ్లు ఒక చోటు నుండి మరో చోటికి కదిలి ఉండటాన్ని వారు చూశారు. ఇవన్నీ మంచు గడ్డల వల్ల జరిగినవే అని వారు గుర్తించారు.

20వ శతాబ్దం నాటికి, పాలియోక్లైమాటాలజీ ఒక ప్రత్యేక శాస్త్ర విభాగంగా మారింది. శాస్త్రవేత్తలు వేర్వేరు ఆధారాలను కలిపి పరిశోధించడం మొదలుపెట్టారు. 1900ల చివరలో కంప్యూటర్ల సాయంతో పాత వాతావరణ నమూనాలను తయారు చేశారు. దీనివల్ల కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ వంటి గ్రీన్‌హౌస్ వాయువులు కొన్ని మిలియన్ల ఏళ్ల క్రితం భూమిని ఎలా వేడి చేశాయో అర్థం చేసుకోవడం సులభమైంది.

## గత కాలం గురించి శాస్త్రవేత్తలు ఎలా తెలుసుకుంటారు?

శాస్త్రవేత్తలు గతంలోకి వెళ్లి ఉష్ణోగ్రతలను కొలవలేరు. అందుకే వారు "ప్రాక్సీ" (Proxy) డేటాను ఉపయోగిస్తారు. ప్రకృతిలోని కొన్ని వస్తువులు పెరిగేటప్పుడు లేదా తయారయ్యేటప్పుడు అప్పటి వాతావరణాన్ని తమలో రికార్డు చేసుకుంటాయి.

### ఐస్ కోర్లు (Ice cores)
గత కాలపు వాతావరణాన్ని తెలుసుకోవడానికి అంటార్కిటికా, గ్రీన్‌లాండ్ వంటి ప్రాంతాల్లోని పెద్ద మంచు పలకలను డ్రిల్లింగ్ చేస్తారు. వీటిని ఐస్ కోర్లు అంటారు. మంచు కురిసినప్పుడు, దానిలో చిన్న చిన్న గాలి బుడగలు చిక్కుకుపోతాయి. ఆ మంచు గడ్డకట్టినప్పుడు ఆ గాలి అలాగే ఉండిపోతుంది.

**గాలి బుడగలు:** శాస్త్రవేత్తలు ఈ పాత గాలి బుడగల్లో ఎంత కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ ఉందో కొలుస్తారు.

**ధూళి:** మంచులో ఉండే ధూళిని బట్టి అప్పట్లో ప్రపంచం పొడిగా ఉందా లేదా గాలి ఎక్కువగా వీచిందా అని తెలుస్తుంది.

**ఆక్సిజన్ ఐసోటోపులు:** నీటిలో ఉండే వేర్వేరు ఆక్సిజన్ రకాలను చూడటం ద్వారా, మంచు కురిసినప్పుడు సముద్రం ఎంత వేడిగా లేదా చల్లగా ఉందో తెలుసుకోవచ్చు.

### చెట్ల వలయాలు (Tree rings)
చెట్ల వలయాలను ఉపయోగించి వాతావరణాన్ని చదివే విధానాన్ని డెండ్రోక్లైమాటాలజీ (Dendroclimatology) అంటారు. చాలా చెట్లు ప్రతి సంవత్సరం ఒక కొత్త వలయాన్ని (Ring) ఏర్పరుచుకుంటాయి.

ఆ సంవత్సరం వెచ్చగా, వర్షాలతో బాగుంటే వలయం వెడల్పుగా ఉంటుంది.

ఆ సంవత్సరం చల్లగా లేదా కరువుతో ఉంటే వలయం సన్నగా ఉంటుంది.
చాలా పాత చెట్లను లేదా పాత చెక్క ముక్కలను పరిశీలించడం ద్వారా వేల ఏళ్ల నాటి వాతావరణ కాలానుక్రమాన్ని శాస్త్రవేత్తలు నిర్మిస్తారు.

### సముద్ర మరియు సరస్సు అవక్షేపాలు (Ocean and lake sediments)
ప్రతి సంవత్సరం, చిన్న చిన్న మట్టి రేణువులు, సముద్ర జీవుల అస్థిపంజరాలు సముద్రం అడుగు భాగంలో పేరుకుపోతాయి. ఇవి కాలక్రమేణా పొరలు పొరలుగా (Sediments) మారుతాయి. శాస్త్రవేత్తలు సముద్ర గర్భంలో డ్రిల్లింగ్ చేసి ఈ పొరలను బయటకు తీస్తారు. ఆ పొరల్లో ఉండే చిన్న చిన్న గవ్వల రసాయన నిర్మాణాన్ని పరిశీలించి, మిలియన్ల ఏళ్ల క్రితం సముద్ర ఉష్ణోగ్రత ఎలా ఉందో తెలుసుకుంటారు.

### పగడాలు (Corals)
పగడపు జీవులు సముద్రంలో పెరుగుతూ కాల్షియం కార్బోనేట్‌తో అస్థిపంజరాలను నిర్మిస్తాయి. చెట్లలాగే వీటిలో కూడా ఎదుగుదల వలయాలు ఉంటాయి. ఉష్ణమండల సముద్రాల ఉష్ణోగ్రత, ఉప్పదనం గురించి తెలుసుకోవడానికి ఇవి చాలా ఉపయోగపడతాయి.

## ముఖ్యమైన వాతావరణ సంఘటనలు

భూమి చరిత్రలో వాతావరణంలో అనేక పెద్ద మార్పులు వచ్చాయి. కొన్ని మార్పులు చాలా నెమ్మదిగా జరిగితే, మరికొన్ని చాలా వేగంగా జరిగాయి.

**హురోనియన్ గ్లేసియేషన్ ([[Huronian glaciation]]):** ఇది సుమారు 2.4 బిలియన్ ఏళ్ల క్రితం జరిగింది. అప్పుడు భూమి మొత్తం మంచుతో కప్పబడి ఉండవచ్చు.

**స్నోబాల్ ఎర్త్ ([[Snowball Earth]]):** సుమారు 600 మిలియన్ ఏళ్ల క్రితం, భూమి మళ్లీ దాదాపు పూర్తిగా గడ్డకట్టిపోయింది.

**పాలియోసీన్-ఇయోసీన్ థర్మల్ మాగ్జిమం ([[Paleocene–Eocene Thermal Maximum]] - PETM):** సుమారు 55 మిలియన్ ఏళ్ల క్రితం, భూమి ఒక్కసారిగా చాలా వేడెక్కింది. గ్రీన్‌హౌస్ వాయువులు భారీగా విడుదలవ్వడం వల్ల ఇది జరిగిందని భావిస్తారు.

**ద లిటిల్ ఐస్ ఏజ్ ([[The Little Ice Age]]):** ఇది 1300 నుండి 1800 సంవత్సరాల మధ్య కాలంలో జరిగిన స్వల్ప చల్లదనం. ఇది పూర్తి హిమయుగం కాదు, కానీ దీనివల్ల ఐరోపాలో వ్యవసాయం చాలా కష్టమైంది.

## భూ వాతావరణ చరిత్ర
మనం పీల్చే గాలి కొన్ని బిలియన్ల ఏళ్ల క్రితం ఉన్న గాలి కంటే చాలా భిన్నంగా ఉంటుంది.

### మొదటి మరియు రెండవ వాతావరణాలు
భూమి మొదట ఏర్పడినప్పుడు, గాలిలో ఎక్కువగా హైడ్రోజన్ ఉండేది. సూర్యుడి నుండి వచ్చే వేడి వల్ల ఈ గాలి అంతా కొట్టుకుపోయింది. ఆ తర్వాత, అగ్నిపర్వతాలు నైట్రోజన్, కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ వంటి వాయువులను విడుదల చేశాయి. ఈ "రెండవ వాతావరణం"లో మనకు కావాల్సిన ఆక్సిజన్ అస్సలు లేదు.

### గ్రేట్ ఆక్సిజనేషన్ ఈవెంట్ (The Great Oxygenation Event)
సుమారు 2.4 బిలియన్ ఏళ్ల క్రితం, సైనోబాక్టీరియా (Cyanobacteria) అనే చిన్న జీవులు కిరణజన్య సంయోగక్రియ (Photosynthesis) ద్వారా ఆక్సిజన్‌ను తయారు చేయడం మొదలుపెట్టాయి. ఇది భూమి వాతావరణాన్ని శాశ్వతంగా మార్చేసింది. ఒకానొక సమయంలో, కార్బోనిఫెరస్ (Carboniferous) కాలంలో గాలిలో ఆక్సిజన్ చాలా ఎక్కువగా (సుమారు 35%) ఉండేది. దీనివల్ల అప్పట్లో పురుగులు చాలా పెద్ద పరిమాణంలో పెరిగేవి.

## వాతావరణం ఎందుకు మారుతుంది?
వాతావరణం తనంతట తానుగా మారడానికి చాలా కారణాలు ఉన్నాయి.

చాలా ఎక్కువ కాలంలో చూస్తే, భూఫలక చలనం (Plate tectonics) వల్ల ఖండాలు కదులుతాయి. ఖండాలు ధృవాల దగ్గరకు వెళ్లినప్పుడు, మంచు పలకలు పెరగడం సులభం అవుతుంది. అలాగే, పర్వతాలు పైకి లేచినప్పుడు అవి ప్రపంచవ్యాప్త గాలి, వర్షాల సరళిని మారుస్తాయి.

## భూగర్భ యుగాల సారాంశం
భూమి వాతావరణ చరిత్రను పెద్ద పెద్ద కాలఖండాలుగా విభజించవచ్చు.

### ప్రీకాంబ్రియన్ శీతోష్ణస్థితి (Precambrian Climate)
ప్రీకాంబ్రియన్ అనేది భూమి చరిత్రలో అత్యంత సుదీర్ఘమైన కాలం. ఈ కాలం గురించి తెలుసుకోవడం కష్టం, ఎందుకంటే అప్పట్లో శిలాజాలు చాలా తక్కువగా ఉండేవి. అయినప్పటికీ, అప్పట్లో విపరీతమైన చలి (స్నోబాల్ ఎర్త్) మరియు విపరీతమైన వేడి ఉన్న కాలాలు ఉన్నాయని మనకు తెలుసు.

### ఫానెరోజోయిక్ శీతోష్ణస్థితి (Phanerozoic Climate)
ఇది 541 మిలియన్ ఏళ్ల క్రితం నుండి నేటి వరకు ఉన్న కాలం. డైనోసార్‌లు, క్షీరదాలు వంటి సంక్లిష్ట జీవులు ఈ కాలంలోనే వచ్చాయి. ఈ కాలంలో వాతావరణం "గ్రీన్‌హౌస్" స్థితి (చాలా వేడిగా ఉండటం, ధృవాల వద్ద మంచు లేకపోవడం) మరియు "ఐస్‌హౌస్" స్థితి (చల్లగా ఉండటం, ధృవాల వద్ద మంచు ఉండటం) మధ్య మారుతూ వచ్చింది.

### క్వాటర్నరీ శీతోష్ణస్థితి (Quaternary Climate)
క్వాటర్నరీ అనేది ప్రస్తుత కాలానికి దగ్గరగా ఉన్న కాలం. ప్రతి 100,000 సంవత్సరాలకు ఒకసారి వచ్చే హిమయుగాల చక్రానికి ఇది ప్రసిద్ధి. మనం ప్రస్తుతం రెండు హిమయుగాల మధ్య ఉండే వెచ్చని కాలంలో (Interglacial) జీవిస్తున్నాము.

## పాలియోక్లైమాటాలజీ ప్రాముఖ్యత
గతాన్ని అధ్యయనం చేయడం ద్వారా, గాలిలో కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ పెరిగినప్పుడు భూమి ఎలా స్పందిస్తుందో శాస్త్రవేత్తలు చూడగలరు. ఇది ఆధునిక వాతావరణ మార్పులను అర్థం చేసుకోవడానికి సహాయపడుతుంది. వాతావరణం సహజంగా మారినప్పటికీ, అది సాధారణంగా చాలా నెమ్మదిగా మారుతుందని చరిత్ర చెబుతోంది. కానీ ప్రస్తుతం జరుగుతున్న మార్పులు గతంలోని సంఘటనల కంటే చాలా వేగంగా ఉన్నాయి.

## ఇవి కూడా చూడండి
పర్యావరణ రసాయన శాస్త్రం

ఉపరితల శాస్త్రం

వాతావరణ శాస్త్రం

హిమానీనదాల శాస్త్రం

## మూలాలు

* 

* 

* 

* 

* 

* 

* 

* 

* 

* 

* 

* 

* 

## గ్రంథ సూచిక