A Milankovitch ciklusok leírják, hogy a Föld mozgásának viszonylag kis változásai befolyásolják a bolygó éghajlatát. A ciklusokat Milutin Milankovitch szerb asztrofizikusnak nevezték el, aki az Amerikai Természettudományi Múzeum (AMNH) szerint az 1900-as évek elején kezdte el kutatni a Föld ősi jégkorszakainak okát.
A Föld a legfrissebb jégkorszakot a pleisztocén korszakban tapasztalta, amely 2,6 millió évvel ezelőtt 11 700 évvel ezelőtt tartott. A Kaliforniai Egyetem paleontológiai múzeuma szerint a földgömb mérsékelt térségeit évszázadok óta gleccserek és jégtakarók borítják.
Annak meghatározása érdekében, hogy a Föld hogyan érezheti meg az éghajlat ilyen hatalmas változásait az idő múlásával, Milankovitch beépített adatokat a Föld helyzetének változásairól a jégkorszak idővonalához a pleisztocén alatt. Tanulmányozta a Föld változásait az elmúlt 600 000 évben, és kiszámította a napsugárzás változó mennyiségét a Föld változó pályájának függvényében. Ennek során képes volt az AMNH szerint összekapcsolni az alacsonyabb szintű napsugárzást az északi szélességi fokon a korábbi európai jégkorszakokkal.
Milankovitch számításai és diagramjai, amelyeket az 1920-as években tettek közzé, és amelyeket ma is használnak a múlt és a jövő éghajlatának megértésére, arra késztették a következtetését, hogy három különböző helyzetbeli ciklus létezik, mindegyik saját ciklushosszú, amelyek befolyásolják a Föld éghajlatát: a Föld pályájának excentricitása, a bolygó tengelyirányú dőlése és tengelye hulláma.
Különcség
A Föld ellipszisnek nevezett ovális alakban kering a Nap körül, ahol a nap a két fókuszpont egyikén található. Az elliptika az ovális alak mértéke, amelyet Swinburne szerint a félvezető tengely (az ellipszis rövid tengelyének hossza) és a semimajor tengely (az ellipszis hosszú tengelyének hossza) hányadosa határoz meg. Egyetemi. A tökéletes kör, ahol a két fókusz a közepén találkozik, elliptikussága 0 (alacsony excentricitás), és egy ellipszis, amelyet szinte egyenes vonalra húznak, excentrikussága közel 1 (magas excentricitás).
A NASA Föld Megfigyelő Intézete szerint a Föld pályája kissé megváltoztatja excentritását 100 000 év alatt közel 0-ról 0,07-re és vissza. Amikor a Föld pályája nagyobb excentricitással rendelkezik, a bolygó felülete 20-30% -kal több napsugárzást kap, amikor perihelionban van (a Föld és a Nap között minden keringési pályán a legrövidebb távolság van), mint amikor apfelenciában van (a Föld és a Föld közötti legnagyobb távolság Nap minden pályája). Ha a Föld pályája alacsony excentricitással rendelkezik, nagyon kevés a különbség a perihelion és az aphelion között kapott napsugárzás mennyiségében.
Manapság a Föld körüli pálya excentrikus értéke 0,017. A perihelionban, amely minden év január 3-án vagy körül fordul elő, a Föld felszíne körülbelül 6 százalékkal több napsugárzást kap, mint az aphelionnál, amely július 4-én vagy körül fordul elő.
Tengelyirányú döntés
A Föld tengelyének dőlése pályájának síkjához képest az az oka, hogy évszakokat tapasztalunk. Az Indiana University Bloomington szerint a kissé megváltozott dőlés megváltoztatja a Föld bizonyos területein eső napsugárzás mértékét. Körülbelül 41 000 év alatt a Föld tengelyének dőlésszögét, más néven ferdítést, 21,5 és 24,5 fok között változhat.
Amikor a tengely a minimális dőlésszögben van, a napsugárzás mennyisége nem változik nagyban nyár és tél között a Föld felszínének nagy részén, ezért az évszakok kevésbé súlyosak. Ez azt jelenti, hogy a pólusokon a nyár hűvösebb, ami lehetővé teszi, hogy a hó és a jég fennmaradjon egész nyáron és télen, végül óriási jéglapokká alakulva.
A EarthSky szerint ma a Föld 23,5 fokkal van megdöntve, és lassan csökken.
Precesszió
A föld kissé hullámzik, amikor a tengelyén forog, hasonlóan akkor, amikor a forgó felső lelassul. Ezt a precessziónak nevezett hullámot elsősorban a nap és a hold gravitációja okozza, amely a Föld egyenlítői hullámain húzódik. A hullám nem változtatja meg a Föld tengelyének dőlését, de a tájolása megváltozik. A Washington Állami Egyetem szerint körülbelül 26 000 év alatt a Föld teljes körben hullámozott.
Most, és az elmúlt néhány ezer évben a Föld tengelye többé-kevésbé észak felé mutatott Polaris felé, más néven az Északi Csillagnak. De a Föld fokozatos precessziós hulláma azt jelenti, hogy a Polaris nem mindig az Északi Csillag. Körülbelül 5000 évvel ezelőtt a Föld inkább egy másik csillag felé mutatott, amelyet Thubinnak hívtak. És körülbelül 12 000 év alatt a tengely egy kicsit tovább halad a precessziós körén, és Vega felé mutat, amely a következő Északi Csillag lesz.
Amint a Föld befejezi egy precessziós ciklust, a bolygó tájolása megváltozik a perihelion és az aphelion szempontjából. Ha egy féltekén a perihelion alatt a nap felé mutatnak (a Föld és a Nap közötti legrövidebb távolságot), akkor az aphelion során mutatkozik (a Föld és a Nap közötti legnagyobb távolság), és az ellenkezője igaz a másik félgömbre. Az a félgömb, amely a nap felé mutat a perihelion során, és távol az aphelion során, szélsőségesebb szezonális kontrasztot tapasztal, mint a másik félteke.
Jelenleg a déli félteké nyára perihelion közelében, télen pedig aphelion közelében fordul elő, ami azt jelenti, hogy a déli féltekén szélsőségesebb évszakok tapasztalhatók, mint az északi féltekén.
További erőforrások:
