Преглед на цикли на Milankovitch: Взаимодействие между Земята и Слънцето

Докато всички сме запознати с оста на земята, насочена към Северната звезда (Полярната звезда) под ъгъл 23,45 ° и че земята е на приблизително 91-94 милиона мили от слънцето, тези факти не са абсолютни или постоянни. Взаимодействието между земята и слънцето, известно като орбитално изменение, се променя и се променя в цялата история на 4,6 милиарда години на нашата планета.

Ексцентричността е промяната във формата на земната орбита наоколо слънцето. В момента орбитата на нашата планета е почти перфектен кръг. Има само около 3% разлика в разстоянието между времето, когато сме най-близо до слънцето (перихелион) и времето, когато сме най-отдалечени от слънцето (афелион). перихелий възниква на 3 януари и в този момент земята е на 91,4 милиона мили от слънцето. На афелион, 4 юли, земята е на 94,5 милиона мили от слънцето.

За цикъл от 95 000 години земната орбита около Слънцето се променя от тънка елипса (овал) в кръг и обратно. Когато орбитата около слънцето е най-елиптична, има по-голяма разлика в разстоянието между земята и слънцето в перихелион и афелион. Въпреки че сегашната разлика в разстоянието от три милиона мили не променя количеството слънчева енергия, която получаваме много, по-голяма разликата би променила количеството на получената слънчева енергия и би направила перихелия много по-топъл период от годината от афелий.

При цикъл от 42 000 години земята се разклаща и ъгълът на оста по отношение на равнината на въртене около слънцето варира между 22,1 ° и 24,5 °. По-малък ъгъл от сегашните ни 23.45 ° означава по-малко сезонни разлики между северната и южната полукълба докато по-големият ъгъл означава по-големи сезонни разлики (т.е. по-топло лято и по-хладна зима).

След 12 000 години Северното полукълбо ще преживее лятото през декември и зимата през юни, защото оста на земята ще е насочена към звездата Вега, вместо към сегашното й подравняване със Северната звезда или Polaris. Това сезонно преобръщане няма да се случи внезапно, но сезоните постепенно ще се изместват през хиляди години.

Астрономът Милутин Миланович разработи математическите формули, на които се основават тези орбитални вариации. Той предположи, че когато някои части от цикличните вариации се комбинират и се появят едновременно, те са отговорни за големи промени в земния климат (дори ледникови епохи). Миланович оцени климатичните колебания през последните 450 000 години и описа студени и топли периоди. Въпреки че той вършеше работата си през първата половина на 20 век, резултатите на Миланкович бяха доказани едва през 70-те години.

Проучване от 1976 г., публикувано в списанието наука изследва дълбочинните седиментни ядра и установи, че теорията на Миланович съответства на периодите на климатичните промени. Всъщност ледникови епохи са настъпили, когато земята преминава през различни етапи на орбитално изменение.

Източници

• Hays, J. D. John Imbrie и N. J. Shackleton. "Вариации в земната орбита: пейсмейкър в ледените епохи." наука. Том 194, номер 4270 (1976). 1121-1132.
• Лутгенс, Фредерик К. и Едуард Дж. Tarbuck. Атмосферата: Въведение в метеорологията.