Milankovitch ciklų apžvalga: Žemės ir Saulės sąveika

Nors mes visi esame susipažinę su žemės ašimi, nukreipta į Šiaurės žvaigždę (Polaris) 23,45 ° kampu ir kad žemė yra maždaug 91–94 milijonų mylių atstumu nuo saulės, šie faktai nėra absoliutūs ar pastovūs. Žemės ir saulės sąveika, vadinama orbitos variacija, keičiasi ir pasikeitė per 4,6 milijardo metų mūsų planetos istoriją.

Ekscentriškumas yra žemės orbitos formos pasikeitimas aplink saulė. Šiuo metu mūsų planetos orbita yra beveik tobulas ratas. Yra tik maždaug 3% atstumo tarp laiko, kai mes esame arčiausiai saulės (periheliono), ir laiko, kai esame toliausiai nuo saulės (apheliono). Perihelionas įvyksta sausio 3 d., o žemė nuo saulės nutolusi 91,4 mln. mylių. Aheljono metu, liepos 4 d., Žemė yra 94,5 mln. Mylių nuo saulės.

Per 95 000 metų ciklą žemės orbita aplink saulę keičiasi iš plonos elipsės (ovalios) į apskritimą ir vėl atgal. Kai orbita aplink saulę yra labiausiai elipsinė, atstumas tarp žemės ir saulės yra didesnis, kai yra perihelionas ir afelenas. Nors dabartinis trijų milijonų mylių atstumo skirtumas nekeičia saulės energijos, kurią gauname, kiek daugiau, tuo didesnė Skirtumas pakeistų gaunamos saulės energijos kiekį ir perihelioną padarytų daug šiltesniu metų laiku nei afelionas.

42 000 metų ciklo metu žemė svyruoja ir ašies kampas, atsižvelgiant į sukimosi plokštumą aplink saulę, svyruoja tarp 22,1 ° ir 24,5 °. Mažesnis kampas nei dabartinis 23,45 ° reiškia mažesnius sezoninius šiaurės ir pietų skirtumus Pusrutuliai tuo tarpu didesnis kampas reiškia didesnius sezoninius skirtumus (t. y. šiltesnę vasarą ir vėsesnę žiemą).

12 000 metų nuo šiol šiauriniame pusrutulyje vasara bus patirta gruodžio mėnesį, o žiemą - birželio mėnesį, nes Žemės ašis bus nukreipta į žvaigždę Vega, o ne dabartinį jos suderinimą su Šiaurės žvaigžde ar Polaris. Šis sezoninis pokytis neįvyks staiga, tačiau sezonai pamažu keisis per tūkstančius metų.

Astronomas Milutinas Milankovitchas sukūrė matematines formules, kuriomis grindžiami šie orbitos variantai. Jis iškėlė hipotezę, kad kai kai kurios ciklinių variacijų dalys yra sujungiamos ir vyksta tuo pačiu metu, jos yra atsakingos už didelius žemės klimato pokyčius (net ledo amžius). Milankovitch įvertino klimato svyravimus per pastaruosius 450 000 metų ir apibūdino šaltą ir šiltą laikotarpius. Nors jis dirbo savo darbą XX amžiaus pirmoje pusėje, Milankovich rezultatai nebuvo įrodyti iki 1970-ųjų.

1976 m. Tyrimas, paskelbtas žurnale Mokslas ištyrė giliavandenių nuosėdų branduolius ir nustatė, kad Milankovitch teorija atitiko klimato pokyčių laikotarpius. Iš tiesų, ledo amžius įvyko tada, kai žemė išgyveno skirtingas orbitos kitimo stadijas.

Šaltiniai

• Haysas, J. D. Johnas Imbrie ir N. J. Shackletonas. "Žemės orbitos variacijos: Ledynmečių stimuliatorius". Mokslas. 194 tomas, numeris 4270 (1976). 1121-1132.
• Lutgenas, Frederikas K. ir Edwardas Dž. Tarbuckas. Atmosfera: įvadas į meteorologiją.