Milankovitch-sykluser er en av teoriene som forskere forsøkte å forklare eksistensen av istider i jordens historie med. Denne hypotesen kalles også orbital eller astronomisk. Den har fått navnet sitt fra den jugoslaviske klimaforskeren Milutin Milanković. Til tross for det store antallet motsetninger i denne teorien, dannet den grunnlaget for moderne paleoklimatologi.
Earth Movement
Som du vet, roterer jorden rundt solen i en elliptisk bane og rundt sin egen akse. Sistnevnte endrer også sin posisjon på grunn av påvirkningen av månens tyngdekraft. Jordaksen har en viss helningsvinkel, som andre planeter i solsystemet. Den beskriver en kjegle i rommet. Denne effekten kalles presesjon. Et godt eksempel som visualiserer denne egenskapen til planetens bevegelse, er rotasjonen av en snurretopp.
Perioden for en fullstendig revolusjon rundt omkretsen er omtrent 25 800 år. Tiltvinkelen til aksen endres også i området 22,1-24,5° hvert 40.100 år. Dette fenomenet kalles nutasjon.
Eksentrisitet, ellergraden av kompresjon av jordens bane under solens rotasjon endres over en periode på 90 800 år. Når den øker, beveger planeten seg bort fra stjernen og mottar mindre solstråling, og følgelig varme. Det er også perioder hvor jordens største skråning faller sammen med maksimal eksentrisitet. Resultatet er global avkjøling.
Perihilion og Aphelion
Siden planetene i solsystemet har gjensidig innflytelse på hverandre, dreier aksen til jordens bane når den beveger seg rundt solen gradvis i samme retning som banebevegelsen. Som et resultat blir perihelium forskjøvet - punktet i banen nærmest stjernen og aphelion - det fjerneste punktet. Disse parametrene påvirker intensiteten av virkningen av solstråling - termisk, elektromagnetisk, korpuskulær stråling. Prosentvis er disse svingningene små, men de påvirker oppvarmingen av planetens overflate.
Astronomi, geofysikk og klimatologi er vitenskapene ved hjelp av hvilke forskere søker å etablere sammenhengen mellom solaktivitet, sekulære endringer i gjennomsnittlig årstemperatur og klima generelt, så vel som mellom andre faktorer. Deres oppgave er ikke bare å bestemme naturlige mønstre, men også å forutsi fremtidige endringer som kan påvirke menneskers liv betydelig.
Hva er Milankovitch-sykluser?
Jordens klima endres under påvirkning av menneskeskapte og ikke-antropogene faktorer. Den andre gruppen inkluderer tektoniske bevegelser av litosfæriske plater,svingninger i solstråling, vulkansk aktivitet og Milankovitch-sykluser. De beskriver virkningen av endringer i planetens bevegelser på klimaet.
I 1939 la Milankovitch først frem en hypotese om istidens sykliske avhengighet de siste 500 tusen årene. Han beregnet dynamikken til endringer i solstråling, som består av elektromagnetisk og korpuskulær stråling, og forklarte årsaken til istiden i Pleistocene-tiden. Etter hans mening besto det i å endre parametrene til planetens bane - eksentrisiteten, helningsvinkelen til aksen og posisjonen til perihelium. I følge postulatene til teorien hans, gjentas istider forårsaket av disse faktorene med korte intervaller og kan forutsies.
Hypotesen hans ble bygget på antagelsen om at planetens atmosfære var gjennomsiktig. Varianter av solstråling (insolasjon) ble beregnet av ham for 65 ° nordlig bredde. Seksjonene oppnådd på isolasjonsdiagrammet, tilsvarende fire istider, korrelerte godt med det alpine isdannelsesskjemaet, bygget av de tyske forskerne A. Penk og E. Brückner.
Hovedfaktorer og istider
I følge Milankovitchs teori skal de tre hovedorbitalfaktorene som er oppført ovenfor norm alt virke i forskjellige retninger slik at effekten ikke stemmer overens. Den neste istiden kommer når de legger sammen og forsterker hverandre.
Hver av dem bestemmer solens innflytelse på jorden, på mengden solstråling som mottas av forskjelligesonene på planeten. Hvis det avtar på den nordlige halvkule, hvor hoveddelen av isbreene er konsentrert, samler det seg mer og mer snø på overflaten hvert år. Økningen i snødekke øker refleksjonen av sollys, som igjen bidrar til ytterligere avkjøling av planeten.
Denne prosessen øker gradvis, global avkjøling begynner, en ny istid begynner. På slutten av en slik syklus observeres det motsatte fenomenet. I følge vitenskapelige data var toppen av avkjøling under siste istid for omtrent 18 000 år siden.
Influence of precession
Forskere mener at presesjonssyklusen er mest utt alt i istider på den nordlige halvkule. Nå er det i mellomistiden, som vil ende om 9-10 tusen år. I de kommende årtusener kan havnivået fortsette å stige på grunn av smelting av isbreer. Og først og fremst gjelder dette Grønlandsisen - den nest største etter den antarktiske.
På den sørlige halvkule, tvert imot, observeres epoken med "glasiasjon" for tiden, men siden det er mye mindre land her enn på den nordlige, ser ikke dette fenomenet så lyst ut.
Hvis dagen for vintersolverv faller på aphelion (det vil si at helningen til planetens rotasjonsakse i retning fra solen er maksimal), vil vinteren bli lengre og kaldere, og sommeren - varm og kort. På den motsatte halvkule er det tvert imot en lang kjølig sommer og en kort varm vinter. Forskjellene i varigheten av disse sesongene er jo mer merkbare, jo merorbital eksentrisitet.
Nutation
Nutasjon er assosiert med mer kortsiktige svingninger i posisjonen til jordaksen. Den største størrelsen på amplituden er 18,6 år.
Nutasjon fører til en endring i de sesongmessige kontrastene til solstråling, men den årlige mengden forblir konstant. Økningen i solinnstråling om sommeren (varmere og tørrere vær) oppveies av nedgangen om vinteren.
Endre orbitalform
Avstanden fra jorden til solen avhenger av forlengelsen av planetens bane. Forskjellen mellom ytterpunktene er 4,7 millioner km. I en tid med liten eksentrisitet mottar planeten mer solstråling, de øvre grensene til atmosfæren varmes opp mer, og omvendt.
Eksentrisitet endrer den totale årlige solinnstrålingen, men denne forskjellen er liten. I løpet av de siste millioner årene har den ikke oversteget 0,2 %. Den største effekten oppstår når den maksimale eksentrisiteten faller sammen med den største helningen til jordens egen akse.
Historie om jordens klimaendringer
Moderne geofysiske forskningsmetoder lar oss finne ut hvordan klimaet på planeten vår var for hundrevis av årtusener siden. Temperaturen er indirekte estimert av antall isotoper av tungt hydrogen og oksygen. Hastigheten for global oppvarming er for tiden rundt 1° per år.
I løpet av de siste 400 000 årene er det registrert 4 istider iJord. En kraftig oppvarming, som begynte for rundt 12 tusen år siden, førte til en økning i havnivået med 50-100 m. Kanskje ble dette fenomenet beskrevet i Bibelen som Flommen.
Oppvarming i moderne tid er ledsaget av gjennomsnittlige årlige temperatursvingninger på 2-3 grader. På de konstruerte avhengighetene noteres hopp i temperaturen på planetens overflate, hvis varighet ikke er mer enn 1000 år. Det er svingninger i en mindre syklus - hvert 100-200 år med 1-2 °. Som forskere antyder, skyldes dette svingninger i mengden metan og karbondioksid i atmosfæren.
Flaws of theory
På 60- og 70-tallet. På 1900-tallet skaffet forskere nye eksperimentelle og beregnede data som avvek fra konseptet med Milankovitch-sykluser. Den inneholder følgende motsetninger:
- Jordens atmosfære har ikke alltid vært så gjennomsiktig som den er nå. Dette bekreftes av studier av is på Grønland og Antarktis. En stor mengde støv, antagelig assosiert med aktiv vulkansk aktivitet, reflekterte solvarme. Som et resultat ble planetens overflate avkjølt.
- I følge Milankovitchs teori skjedde isbreinger på Grønland og Antarktis i forskjellige tidsperioder, men dette er i strid med paleontologiske data.
- Globale avkjølinger bør gjentas med omtrent like intervaller, men faktisk var de ikke i mesozoikum og tertiær, og i kvartær fulgte de etter hverandre.
Den største ulempen med denne teorien er atden er kun basert på astronomiske faktorer, nemlig endringen i jordens bevegelse. I virkeligheten er det mange andre årsaker: variasjoner i det geomagnetiske feltet, tilstedeværelsen av mange tilbakemeldinger i klimasystemet (resonansresponsmekanismen som oppstår som respons på orbitale påvirkninger), tektonisk aktivitet (vulkanisme, seismisk aktivitet) og i nyere tid århundrer, den antropogene komponenten, det vil si påvirkningen av menneskelig økonomisk aktivitet på naturen.
