Milankovitch-cyklusser er en af de teorier, hvormed videnskabsmænd forsøgte at forklare eksistensen af istider i Jordens historie. Denne hypotese kaldes også orbital eller astronomisk. Den har fået sit navn fra den jugoslaviske klimaforsker Milutin Milanković. På trods af det store antal modsætninger i denne teori, dannede den grundlaget for moderne palæoklimatologi.
Earth Movement
Som du ved, drejer Jorden rundt om Solen i en elliptisk bane og omkring sin egen akse. Sidstnævnte ændrer også sin position på grund af påvirkningen af månens tyngdekraft. Jordens akse har en vis hældningsvinkel, ligesom andre planeter i solsystemet. Den beskriver en kegle i rummet. Denne effekt kaldes præcession. Et godt eksempel, der visualiserer denne egenskab af planetens bevægelse, er rotationen af en snurretop.
Perioden med en fuldstændig revolution omkring omkredsen er omkring 25.800 år. Aksens hældningsvinkel ændres også i området 22,1-24,5° hvert 40.100 år. Dette fænomen kaldes nutation.
Excentricitet, ellergraden af kompression af Jordens kredsløb under Solens rotation ændrer sig over en periode på 90.800 år. Når den stiger, bevæger planeten sig væk fra stjernen og modtager mindre solstråling og dermed varme. Der er også perioder, hvor Jordens største hældning falder sammen med den maksimale excentricitet. Resultatet er global afkøling.
Perihilion og Aphelion
Da planeterne i solsystemet har gensidig indflydelse på hinanden, drejer aksen af Jordens kredsløb, når den bevæger sig rundt om Solen, gradvist i samme retning som kredsløbsbevægelsen. Som et resultat forskydes perihelium - punktet i kredsløbet tættest på stjernen og aphelium - det fjerneste punkt. Disse parametre påvirker intensiteten af påvirkningen af solstråling - termisk, elektromagnetisk, korpuskulær stråling. Procentvis er disse udsving små, men de påvirker opvarmningen af planetens overflade.
Astronomi, geofysik og klimatologi er de videnskaber, ved hjælp af hvilke videnskabsmænd søger at etablere sammenhængen mellem solaktivitet, sekulære ændringer i den gennemsnitlige årlige temperatur og klima generelt, såvel som mellem andre faktorer. Deres opgave er ikke kun at bestemme naturlige mønstre, men også at forudsige fremtidige ændringer, der kan påvirke menneskelivet væsentligt.
Hvad er Milankovitch-cyklusser?
Jordens klima ændrer sig under indflydelse af menneskeskabte og ikke-antropogene faktorer. Den anden gruppe omfatter tektoniske bevægelser af litosfæriske plader,udsving i solstråling, vulkansk aktivitet og Milankovitch cyklusser. De beskriver virkningen af ændringer i planetens bevægelser på dens klima.
I 1939 fremsatte Milankovitch for første gang en hypotese om istiders cykliske afhængighed gennem de sidste 500 tusinde år. Han beregnede dynamikken i ændringer i solstråling, som består af elektromagnetisk og korpuskulær stråling, og forklarede årsagen til istiden i Pleistocæn-æraen. Efter hans mening bestod det i at ændre parametrene for planetens kredsløb - excentriciteten, aksens hældningsvinkel og positionen af perihelium. Ifølge postulaterne i hans teori gentages istider forårsaget af disse faktorer med korte intervaller og kan forudsiges.
Hans hypotese var bygget på den antagelse, at planetens atmosfære var gennemsigtig. Varianter af solstråling (insolation) blev beregnet af ham for 65 ° nordlig bredde. Sektionerne opnået på insolationsdiagrammet, svarende til fire istider, korrelerede godt med det alpine istidsskema, bygget af de tyske videnskabsmænd A. Penk og E. Brückner.
Hovedfaktorer og istider
Ifølge Milankovitch's teori bør de tre vigtigste orbitale faktorer, der er anført ovenfor, norm alt virke i forskellige retninger, så deres effekt ikke stemmer overens. Den næste istid kommer, når de lægger sig sammen og forstærker hinanden.
Hver af dem bestemmer Solens indflydelse på Jorden på mængden af solstråling modtaget af forskelligeplanetens zoner. Hvis det aftager på den nordlige halvkugle, hvor hovedparten af gletschere er koncentreret, så samler der sig mere og mere sne på overfladen hvert år. Stigningen i snedække øger reflektionen af sollys, hvilket igen bidrager til yderligere afkøling af planeten.
Denne proces er gradvist stigende, global afkøling begynder, endnu en istid begynder. I slutningen af en sådan cyklus observeres det modsatte fænomen. Ifølge videnskabelige data var toppen af afkøling under den sidste istid for cirka 18.000 år siden.
Præcessions indflydelse
Forskere mener, at præcessionscyklussen er mest udt alt i istider på den nordlige halvkugle. Nu er det i mellemistiderne, som vil ende om omkring 9-10 tusinde år. I de kommende årtusinder kan havniveauet fortsætte med at stige på grund af gletsjernes afsmeltning. Og først og fremmest vedrører det Grønlands indlandsis - den næststørste efter den antarktiske.
På den sydlige halvkugle, tværtimod, observeres epoken med "glaciation" i øjeblikket, men da der er meget mindre land her end på den nordlige, ser dette fænomen ikke så lyst ud.
Hvis dagen for vintersolhverv falder på aphelion (det vil sige hældningen af planetens rotationsakse i retningen fra Solen er maksimal), vil vinteren være længere og koldere, og sommeren - varm og kort. På den modsatte halvkugle er der tværtimod en lang kølig sommer og en kort varm vinter. Forskellene i varigheden af disse sæsoner er jo mere mærkbare, jo mereorbital excentricitet.
Nutation
Nutation er forbundet med mere kortsigtede udsving i positionen af jordens akse. Den største størrelse af amplituden er 18,6 år.
Nutation fører til en ændring i de sæsonmæssige kontraster af solstråling, men dens årlige mængde forbliver konstant. Stigningen i solstråling om sommeren (varmere og tørrere vejr) opvejes af faldet om vinteren.
Ændring af orbitalform
Afstanden fra Jorden til Solen afhænger af forlængelsen af planetens kredsløb. Forskellen mellem yderpunkterne er 4,7 millioner km. I en tid med lille excentricitet modtager planeten mere solstråling, atmosfærens øvre grænser opvarmes mere og omvendt.
Excentricitet ændrer den samlede årlige solstråling, men denne forskel er lille. I løbet af de sidste millioner år har den ikke oversteget 0,2 %. Den største effekt opstår, når den maksimale excentricitet falder sammen med den største hældning af Jordens egen akse.
Historie om Jordens klimaændringer
Moderne geofysiske forskningsmetoder giver os mulighed for at finde ud af, hvordan klimaet på vores planet var for hundreder af årtusinder siden. Temperaturen estimeres indirekte ved antallet af isotoper af tung brint og ilt. Den globale opvarmningshastighed er i øjeblikket omkring 1° om året.
I løbet af de sidste 400.000 år er der blevet registreret 4 istider iJorden. En kraftig opvarmning, som begyndte for omkring 12 tusinde år siden, førte til en stigning i havniveauet med 50-100 m. Måske blev dette fænomen beskrevet i Bibelen som syndfloden.
Opvarmning i den moderne æra er ledsaget af gennemsnitlige årlige temperaturudsving på 2-3 grader. På de konstruerede afhængigheder noteres spring i temperaturen på planetens overflade, hvis varighed ikke er mere end 1000 år. Der er udsving i en mindre cyklus - hvert 100-200 år med 1-2 °. Som videnskabsmænd antyder, skyldes dette udsving i mængden af metan og kuldioxid i atmosfæren.
Teoriens fejl
I 60'erne og 70'erne. I det 20. århundrede opnåede videnskabsmænd nye eksperimentelle og beregnede data, der afveg fra begrebet Milankovitch-cyklusser. Den indeholder følgende modsigelser:
- Jordens atmosfære har ikke altid været så gennemsigtig, som den er nu. Det bekræftes af undersøgelser af is i Grønland og Antarktis. En stor mængde støv, formentlig forbundet med aktiv vulkansk aktivitet, reflekterede solvarme. Som et resultat afkøledes planetens overflade.
- Ifølge Milankovitch's teori opstod istider i Grønland og Antarktis på forskellige tidsperioder, men dette er i modstrid med palæontologiske data.
- Globale afkølinger bør gentages med omtrent lige store intervaller, men faktisk var de ikke i mesozoikum og tertiær perioder, og i kvartærtiden fulgte de efter hinanden.
Den største ulempe ved denne teori er, atden er kun baseret på astronomiske faktorer, nemlig ændringen i jordens bevægelse. I virkeligheden er der mange andre årsager: variationer i det geomagnetiske felt, tilstedeværelsen af talrige tilbagekoblinger i klimasystemet (resonansresponsmekanismen, der opstår som reaktion på orbitale påvirkninger), tektonisk aktivitet (vulkanisme, seismisk aktivitet) og i nyere tid århundreder, den menneskeskabte komponent, det vil sige indvirkningen af menneskelig økonomisk aktivitet på naturen.
