Цикли на Миланкович

Циклите на Миланкович са малки, бавни, но редовни промени в орбитата на Земята около Слънцето и в наклона на земната ос.

Динамиката е сложна. Промените влияят върху "слънчевото греене" (слънчевата светлина, падаща върху части от Земята). Това води до цикли на климата на Земята на около 21 000, 41 000, 100 000 и 400 000 години. Цялата тази област все още е обект на активни изследвания.

Използвайки приложна математика, Миланкович прогнозира, че промените в ексцентрицитета, наклона на оста и прецесията на земната орбита са причина за климатичните промени на Земята.

Подобни астрономически теории са издигнати през XIX в. от Джоузеф Адемар, Джеймс Крол и други. В началото обаче не е имало надеждни датирани доказателства. Въпросът е решен едва след като са взети дълбоководни океански ядра и през 1976 г. в списание Science е публикувана статия.

22,1-24,5° диапазон на наклона на Земята.Zoom
22,1-24,5° диапазон на наклона на Земята.

Прецесионно движение.Zoom
Прецесионно движение.

Планетите, обикалящи около Слънцето, следват елиптични (овални) орбити, които се въртят постепенно с течение на времето (апсидна прецесия). Ексцентрицитетът на тази елипса е преувеличен с цел визуализация.Zoom
Планетите, обикалящи около Слънцето, следват елиптични (овални) орбити, които се въртят постепенно с течение на времето (апсидна прецесия). Ексцентрицитетът на тази елипса е преувеличен с цел визуализация.

Характерът на седиментите може да се променя циклично и тези цикли могат да бъдат отразени в седиментния запис. Тук циклите могат да се видят в цвета на различните пластовеZoom
Характерът на седиментите може да се променя циклично и тези цикли могат да бъдат отразени в седиментния запис. Тук циклите могат да се видят в цвета на различните пластове

Циклите

Форма на орбитата (ексцентрицитет)

Орбитата на Земята е елипса. Ексцентрицитетът е мярка за отклонението на тази елипса от окръжността. Формата на земната орбита варира във времето между почти кръгова и леко елиптична.

Аксиален наклон (косопад)

Ъгълът на аксиалния наклон на Земята се променя спрямо равнината на еклиптиката, тъй като смущенията от други планети изместват орбитата на Земята.

Когато косопадът се увеличава, лятото в двете полукълба получава повече топлина и светлина от Слънцето, а зимата - по-малко. И обратното, когато косопадът намалява, лятото получава по-малко слънчева светлина, а зимата - повече. Тези бавни промени на косотата с 2,4° са приблизително периодични. Промяната между наклон от 22,1° и 24,5° и обратно отнема около 41 000 години.

Аксиална прецесия

Прецесията е колебанието на земната ос. Това жироскопично движение се дължи на приливните сили, упражнявани от Слънцето и Луната върху твърдата Земя, която има формата на плосък сфероид, а не на сфера. Слънцето и Луната допринасят приблизително еднакво за този ефект. Периодът му е около 26 000 години.

Когато оста е насочена към Слънцето, в едното полярно полукълбо разликата между сезоните е по-голяма, а в другото - по-мека. Полукълбото, което се намира през лятото в перихелия, получава голяма част от съответното увеличение на слънчевата радиация, но същото полукълбо, което се намира през зимата в афелия, има по-студена зима. Другото полукълбо ще има относително по-топла зима и по-хладно лято.

Апсидална прецесия

Планетите, обикалящи около Слънцето, следват елиптични (овални) орбити, които се въртят постепенно с течение на времето (апсидна прецесия).

Освен това самата орбитална елипса се прецизира в пространството, главно в резултат на взаимодействието с Юпитер и Сатурн. Това съкращава периода на прецесията на равноденствията от 25 771,5 на ~21 636 години.

Наклон на орбитата

Наклонът на земната орбита се променя нагоре и надолу спрямо сегашната й орбита с цикъл с период от около 70 000 години. Миланкович не е изследвал това триизмерно движение. Това движение е известно като "прецесия на еклиптиката" или "планетарна прецесия".

Изследователите отбелязват това отклонение, както и че орбитата се движи спрямо орбитите на другите планети. Неизменната равнина - равнината, която представлява ъгловия момент на Слънчевата система, е приблизително равнината на орбитата на Юпитер. Наклонът на земната орбита има 100 000-годишен цикъл спрямо неизменната равнина. Това е много подобно на 100 000-годишния период на ексцентрицитета. Този 100 000-годишен цикъл точно съответства на 100 000-годишния модел на ледниковите периоди.

Предполага се, че в равнината съществува диск от прах и други отломки, който влияе на климата на Земята. Земята се движи през тази равнина около 9 януари и 9 юли, когато се наблюдава увеличаване на броя на откритите от радарите метеори и свързаните с метеори ноктюрни облаци.

Проучване на ледените ядра на Антарктида, използващо съотношението кислород-азот във въздушните мехурчета, уловени в леда, стига до заключението, че климатичната реакция, документирана в ледените ядра, се дължи на слънчевото греене в Северното полукълбо, както е предложено в хипотезата на Миланкович. Това е допълнително потвърждение на хипотезата на Миланкович чрез сравнително нов метод. То не е в съответствие с теорията за "наклона" на 100 000-годишния цикъл.

Влияние на прецесията на апсидата върху годишните временаZoom
Влияние на прецесията на апсидата върху годишните времена

Показване на апсидална прецесия. Повечето орбити в Слънчевата система имат много по-малък ексцентрицитет, което ги прави почти кръгли.Zoom
Показване на апсидална прецесия. Повечето орбити в Слънчевата система имат много по-малък ексцентрицитет, което ги прави почти кръгли.

Свързани страници

Въпроси и отговори

В: Какво представлява цикълът на Миланкович?


О: Цикълът на Миланкович е бавна, редовна промяна в орбитата на Земята около Слънцето и наклона на земната ос, която влияе върху количеството слънчева светлина, падаща върху части от Земята, и води до климатични цикли.

Въпрос: Колко цикъла на климата на Земята са причинени от циклите на Миланкович?


О: Циклите на Миланкович предизвикват цикли на климата на Земята на около 21 000, 41 000, 100 000 и 400 000 години.

Въпрос: Кой е предсказал, че вариациите в ексцентрицитета, наклона на оста и прецесията на земната орбита причиняват климатичните промени на Земята?


О: Милутин Миланкович е предсказал, че промените в ексцентрицитета, наклона на оста и прецесията на земната орбита са причина за климатичните промени на Земята, като е използвал приложна математика.

Въпрос: Кога за първи път са развити астрономическите теории за циклите на Миланкович?


О: Подобни астрономически теории за циклите на Миланкович са разработени през XIX век от Джоузеф Адемар, Джеймс Крол и други.

В: Какъв е бил проблемът с циклите на Миланкович до 1976 г.?


О: До 1976 г. не е имало надеждни датирани доказателства, които да решат въпроса за ролята на циклите на Миланкович в климатичните модели на Земята.

Въпрос: Кога бяха решени доказателствата за циклите на Миланкович в климатичните модели на Земята?


О: Доказателствата за циклите на Миланкович в климатичните модели на Земята бяха уредени с публикуването на статия в Science през 1976 г., след като бяха взети дълбоководни океански ядра.

В: Все още ли се провеждат активни изследвания в областта на циклите на Миланкович?


О: Да, цялата област на циклите на Миланкович и тяхното въздействие върху климатичните модели на Земята все още е обект на активни изследвания.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3