Цикли Міланковича описують, як відносно незначні зміни руху Землі впливають на клімат планети. Цикли названі Мілутіном Міланковичем, сербським астрофізиком, який почав розслідувати причину давнього льодовикового періоду Землі на початку 1900-х років, повідомляє Американський музей природознавства (AMNH).
Земля пережила найостанніші епохи льоду в епоху плейстоцену, яка тривала від 2,6 мільйонів років до 11 700 років тому. Протягом тисяч років навіть більш помірні регіони земної кулі були вкриті льодовиками та крижаними простирадлами, повідомляє Каліфорнійський музей палеонтології.
Щоб визначити, як Земля могла зазнавати такі великі зміни клімату з часом, Міланкович включив дані про зміни положення Землі з часовою шкалою льодовикових періодів протягом плейстоцену. Він вивчав коливання Землі протягом останніх 600 000 років і обчислював різну кількість сонячної радіації через зміни орбітальних параметрів Землі. Роблячи це, він зміг пов'язати меншу кількість сонячної радіації у високих північних широтах з попередніми європейськими льодовиковими періодами, повідомляє AMNH.
Розрахунки та діаграми Міланковича, які були опубліковані у 1920-х роках і дотепер використовуються для розуміння минулого та майбутнього клімату, привели його до висновку, що існує три різні позиційні цикли, кожен зі своєю довжиною циклу, які впливають на клімат Землі: ексцентриситет орбіти Землі, осьовий нахил планети та коливання її осі.
Ексцентричність
Земля обертається навколо Сонця в овальній формі, що називається еліпсом, із сонцем в одному з двох вогнищ (вогнищ). Еліптичність - це міра форми овалу і визначається відношенням осі семімінора (довжина короткої осі еліпса) до півміжой осі (довжина довгої осі еліпса), згідно Свінберну Університет. Ідеальне коло, де два вогнища зустрічаються в центрі, має еліптичність 0 (низький ексцентриситет), а еліпс, притиснутий майже до прямої лінії, має ексцентриситет майже 1 (високий ексцентриситет).
Орбіта Землі незначно змінює свою ексцентриситет протягом 100 000 років з майже 0 до 0,07 і знову, згідно з даними Обсерваторії Землі НАСА. Коли орбіта Землі має більш високий ексцентриситет, поверхня планети отримує на 20-30 відсотків більше сонячної радіації, коли вона знаходиться в перигеліоні (найкоротша відстань між Землею та Сонцем на кожній орбіті), ніж коли вона знаходиться на афелії (найбільша відстань між Землею та сонце кожна орбіта). Коли на орбіті Землі низький ексцентриситет, різниця у кількості сонячної радіації, яка отримується між перигелієм та афеліоном, дуже мала.
Сьогодні ексцентриситет орбіти Землі становить 0,017. Під час перігеліону, який відбувається 3 січня або близько цього дня, поверхня Землі отримує приблизно на 6 відсотків більше сонячної радіації, ніж у афеліоні, який відбувається 4 липня або близько нього.
Осьовий нахил
Нахил осі Землі відносно площини її орбіти є причиною того, що ми переживаємо пори року. Невеликі зміни в нахилі змінюють кількість сонячної радіації, що падає на певні місця Землі, повідомляє університет штату Індіана, Блумінгтон. Протягом приблизно 41 000 років нахил осі Землі, також відомий як косоокість, коливається в межах 21,5 - 24,5 градусів.
Коли вісь знаходиться на мінімальному нахилі, кількість сонячної радіації не змінюється сильно між літом і зимою на значній частині поверхні Землі, а отже, пори року менш суворі. Це означає, що літо на полюсах прохолодніше, що дозволяє снігу та льоду зберігатися протягом літа та взимку, врешті-решт, накопичившись у величезні крижані покриви.
Сьогодні Земля нахилена до 23,5 градусів і повільно зменшується, повідомляє EarthSky.
Прецесія
Земля коливається трохи, коли крутиться на своїй осі, подібно до того, коли прядильна поверхня починає сповільнюватися. Ця коливання, відома як прецесія, зумовлена насамперед силою тяжіння сонця та місяця на екваторіальні випинання Землі. Коливання не змінює нахил осі Землі, але орієнтація змінюється. За даними університету штату Вашингтон, протягом приблизно 26 000 років Земля кружляє навколо.
Тепер і протягом останніх кількох тисяч років вісь Землі була спрямована на північ більш-менш у бік Поляріса, також відомого як Північна зірка. Але поступова прецесійна коливання Землі означає, що Поларіс не завжди є Північною зіркою. Близько 5000 років тому Земля була спрямована більше на іншу зірку, яку називають Тубін. І приблизно через 12 000 років вісь пройде трохи більше навколо свого прецесійного кола і буде вказувати на Вегу, яка стане наступною Північною зіркою.
Коли Земля завершує цикл прецесії, орієнтація планети змінюється щодо перигеліону та афелія. Якщо півсфера буде спрямована на Сонце під час перигеліону (найкоротша відстань між Землею та Сонцем), вона буде спрямована вгору під час афелія (найбільша відстань між Землею та Сонцем), а навпаки - для іншої півкулі. Півсфера, яка спрямована на Сонце під час перігеліону і вдалину під час афелія, відчуває більш екстремальні сезонні контрасти, ніж інша півкуля.
В даний час літо південної півкулі відбувається поблизу перигеліону, а зима біля афелія, що означає, що південна півкуля переживає більш екстремальні сезони, ніж північна півкуля.
Додатковий ресурси:
