Milankovitch-syklien yleiskatsaus: Maa-aurinko-vuorovaikutus

Vaikka olemme kaikki tuttuja maapallon akselista, joka osoittaa kohti Pohjatähteä (Polaris) kulmassa 23.45 ° ja että maa on noin 91-94 miljoonaa mailia auringosta, nämä tosiasiat eivät ole absoluuttisia tai vakioita. Maan ja auringon välinen vuorovaikutus, joka tunnetaan nimellä kiertoradan variaatio, muuttuu ja on muuttunut koko planeettamme 4,6 miljardin vuoden historian ajan.

Epäkeskeisyys on muutos maapallon kiertoradan muodossa aurinko. Tällä hetkellä planeettamme kiertorata on melkein täydellinen ympyrä. Etäisyydessä on vain noin 3%: n ero ajan välillä, kun olemme lähimpänä aurinkoa (perihelion), ja ajan välillä, kun olemme kaukana auringosta (aphelion). perihelion tapahtuu 3. tammikuuta ja siinä vaiheessa maa on 91,4 miljoonan mailin päässä auringosta. Aphelionissa, 4. heinäkuuta, maa on 94,5 miljoonan mailin päässä auringosta.

Yli 95 000 vuoden ajanjakson aikana maapallon kiertorata auringon ympäri muuttuu ohutta ellipsiä (soikeaa) ympyräksi ja takaisin. Kun auringon ympärillä oleva kiertorata on elliptisin, maan ja aurinkojen etäisyydessä perihelionissa ja aphelionissa on suurempi ero. Vaikka nykyinen kolmen miljoonan mailin etäisyysero ei muuta aurinkoenergian määrää, sitä suurempi ero muuttaisi vastaanotetun aurinkoenergian määrää ja tekisi perihelionista paljon lämpimämmän ajan vuodessa kuin aphelion.

42 000 vuoden jaksolla maa heiluu ja akselin kulma suhteessa auringon ympärillä olevaan vallankumoustasoon vaihtelee välillä 22,1 ° - 24,5 °. Pienempi kulma kuin nykyisellä 23,45 ° tarkoittaa vähemmän vuodenaikojen eroja pohjoisen ja etelän välillä Hemispheres kun taas suurempi kulma tarkoittaa suurempia kausierot (ts. lämpimämpi kesä ja viileämpi talvi).

12 000 vuoden päästä pohjoisella pallonpuoliskolla kokee kesän joulukuussa ja talven kesäkuussa, koska Maapallon akseli osoittaa Vega-tähtiä sen sijaan, että sen nykyinen suuntaus on Pohjatähti tai Polaris. Tätä kausivaihdetta ei tapahdu yhtäkkiä, mutta vuodenajat muuttuvat vähitellen tuhansien vuosien ajan.

Astronomi Milutin Milankovitch kehitti matemaattiset kaavat, joihin nämä kiertoradan variaatiot perustuvat. Hän hypoteesi, että kun jotkin syklisten variaatioiden osat yhdistetään ja tapahtuvat samanaikaisesti, ne ovat vastuussa suurista muutoksista maan ilmastossa (jopa jääkaudet). Milankovitch arvioi ilmastovaihtelut viimeisen 450 000 vuoden aikana ja kuvasi kylmiä ja lämpimiä aikoja. Milankovichin tulokset todistettiin vasta 1970-luvulla, vaikka hän teki työnsä 1900-luvun alkupuolella.

Vuoden 1976 tutkimus, julkaistu lehdessä tiede tutki syvänmeren sedimenttien ytimiä ja havaitsi, että Milankovitchin teoria vastasi ilmastonmuutoksen ajanjaksoja. Todellakin, jääkaudet olivat tapahtuneet, kun maa oli käymässä läpi kiertoradan vaihtelua.

Lähteet

• Hays, J.D. John Imbrie ja N.J. Shackleton. "Vaihtelut maan kiertoradalla: Jääkauden tahdistin." tiede. Nide 194, numero 4270 (1976). 1121-1132.
• Lutgens, Frederick K. ja Edward J. Tarbuck. Ilmapiiri: Johdatus meteorologiaan.