Ciclul Milankovich
Ciclurile Milankovitch sunt modificări mici, lente, dar regulate, ale orbitei Pământului în jurul Soarelui și ale înclinării axei Pământului.
Dinamica este complexă. Modificările afectează "insolația" (lumina solară care cade pe anumite părți ale Pământului). Acest lucru duce la cicluri climatice pe Pământ, la aproximativ 21.000, 41.000 de ani, 100.000 și 400.000 de ani. Întregul domeniu este încă în curs de cercetare activă.
Folosind matematica aplicată, Milanković a prezis că variațiile de excentricitate, înclinația axială și precesia orbitei Pământului sunt cauza modelelor climatice de pe Pământ.
Teorii astronomice similare fuseseră avansate în secolul al XIX-lea de Joseph Adhemar, James Croll și alții. Cu toate acestea, la început nu existau dovezi fiabile și datate. Problema nu a fost rezolvată până când nu au fost prelevate carote din adâncurile oceanelor și nu a fost publicată o lucrare în Science în 1976.
Natura sedimentelor poate varia în mod ciclic, iar aceste cicluri pot fi prezentate în înregistrarea sedimentară. Aici, ciclurile pot fi observate în culoarea diferitelor straturi.
Planetele care orbitează în jurul Soarelui urmează orbite eliptice (ovale) care se rotesc treptat în timp (precesie apsidală). Excentricitatea acestei elipse este exagerată pentru vizualizare.
intervalul 22,1-24,5° al oblicității Pământului.
Mișcarea de precesiune.
Ciclurile
Forma orbitală (excentricitate)
Orbita Pământului este o elipsă. Excentricitatea este o măsură a abaterii acestei elipse de la circularitate. Forma orbitei Pământului variază în timp între aproape circulară și ușor eliptică.
Înclinare axială (oblicitate)
Unghiul de înclinare axială a Pământului variază în raport cu planul eclipticii, deoarece perturbațiile provocate de alte planete modifică orbita Pământului.
Atunci când oblicitatea crește, verile din ambele emisfere primesc mai multă căldură și lumină de la Soare, iar iernile mai puțină. Invers, când oblicitatea scade, verile primesc mai puțină lumină solară și iernile mai multă. Aceste variații lente de 2,4° ale oblicității sunt aproximativ periodice. Durează aproximativ 41.000 de ani pentru a trece de la o înclinare de 22,1° la 24,5° și invers.
Precesie axială
Precesiunea este o oscilație a axei Pământului. Această mișcare giroscopică se datorează forțelor mareice exercitate de Soare și de Lună asupra Pământului solid, care are forma unui sferoid oblic și nu a unei sfere. Soarele și Luna contribuie în mod aproximativ egal la acest efect. Perioada sa este de aproximativ 26.000 de ani.
Atunci când axa este îndreptată spre Soare, o emisferă polară are o diferență mai mare între anotimpuri, în timp ce cealaltă are anotimpuri mai blânde. Emisfera care se află vara la periheliu primește o mare parte din creșterea corespunzătoare a radiației solare, dar aceeași emisferă care se află iarna la afeliu are o iarnă mai rece. Cealaltă emisferă va avea o iarnă relativ mai caldă și o vară mai răcoroasă.
Precesie apsidală
Planetele care orbitează în jurul Soarelui urmează orbite eliptice (ovale) care se rotesc treptat în timp (precesie apsidală).
În plus, elipsa orbitală însăși se precesează în spațiu, în principal ca urmare a interacțiunilor cu Jupiter și Saturn. Acest lucru scurtează perioada de precesie a echinocțiilor de la 25.771,5 la ~21.636 de ani.
Înclinația orbitală
Înclinația orbitei Pământului se deplasează în sus și în jos în raport cu orbita sa actuală cu un ciclu cu o perioadă de aproximativ 70.000 de ani. Milankovitch nu a studiat această mișcare tridimensională. Această mișcare este cunoscută sub numele de "precesia eclipticii" sau "precesia planetară".
Cercetătorii au observat această derivă, dar și faptul că orbita se deplasează în raport cu orbitele celorlalte planete. Planul invariabil, planul care reprezintă momentul unghiular al sistemului solar, este aproximativ planul orbital al lui Jupiter. Înclinarea orbitei Pământului are un ciclu de 100.000 de ani în raport cu planul invariabil. Acest lucru este foarte asemănător cu perioada de 100.000 de ani a excentricității. Acest ciclu de 100.000 de ani se potrivește foarte bine cu modelul de 100.000 de ani al erelor glaciare.
S-a propus că în plan există un disc de praf și alte resturi care afectează clima Pământului. Pământul se deplasează prin acest plan în jurul datei de 9 ianuarie și 9 iulie, când se înregistrează o creștere a numărului de meteoriți detectați de radar și a norilor noctilucenți legați de meteoriți.
Un studiu al carotei de gheață din Antarctica, care a utilizat raportul oxigen-azot din bulele de aer prinse în gheață, a concluzionat că răspunsul climatic documentat în carote de gheață a fost determinat de insolația emisferei nordice, așa cum propune ipoteza Milankovitch. Aceasta este o validare suplimentară a ipotezei Milankovitch printr-o metodă relativ nouă. Aceasta nu este în concordanță cu teoria "înclinării" a ciclului de 100.000 de ani.
Efectele precesiei apsidale asupra anotimpurilor
Prezintă precesia apsidală. Majoritatea orbitelor din sistemul solar au o excentricitate mult mai mică, ceea ce le face aproape circulare.
Pagini conexe
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este un ciclu Milankovici?
R: Un ciclu Milankovich este o schimbare lentă și regulată a orbitei Pământului în jurul Soarelui și a înclinării axei Pământului, care afectează cantitatea de lumină solară care cade pe anumite părți ale Pământului și conduce la cicluri climatice.
Î: Câte cicluri climatice de pe Pământ sunt cauzate de ciclurile Milankovich?
R: Ciclurile Milankovich provoacă cicluri climatice pe Pământ la aproximativ 21.000, 41.000 de ani, 100.000 și 400.000 de ani.
Î: Cine a prezis că variațiile de excentricitate, înclinația axială și precesia orbitei Pământului cauzează modele climatice pe Pământ?
R: Milutin Milanković a prezis că variațiile de excentricitate, înclinație axială și precesie a orbitei Pământului au cauzat modele climatice pe Pământ, folosind matematica aplicată.
Î: Când au fost avansate pentru prima dată teoriile astronomice privind ciclurile lui Milanković?
R: Teorii astronomice similare ale ciclurilor Milankovich au fost avansate în secolul al XIX-lea de Joseph Adhemar, James Croll și alții.
Î: Care a fost problema cu ciclurile Milankovich până în 1976?
R: Până în 1976, nu existau dovezi fiabile și datate care să rezolve problema rolului ciclurilor Milankovich în modelele climatice de pe Pământ.
Î: Când a fost soluționată problema dovezilor privind rolul ciclurilor Milankovich în modelele climatice de pe Pământ?
R: Dovezile privind rolul ciclurilor Milankovich în modelele climatice de pe Pământ au fost stabilite odată cu publicarea unui articol în Science în 1976, după ce au fost prelevate carote din adâncurile oceanice.
Î: Domeniul ciclurilor Milankovich mai face obiectul unor cercetări active?
R: Da, întregul domeniu al ciclurilor Milankovich și al efectelor acestora asupra modelelor climatice de pe Pământ este încă în curs de cercetare activă.
