Cykle Milankovica

7 02 2009

Klimat jest wypadkową bardzo wielu czynników. Na jego długotrwałe zmiany wpływaja zarówno czynniki zewnętrzne, takie jak: aktywność słoneczna, poziom promieniowania kosmicznego, zmiany nachylenia osi ziemskiej oraz czynniki wewnętrzne, takie jak: prądy oceaniczne, wpływ oceanów, zmiany cyrkulacji wód oceanicznych (El Nino, La Nina), aktywność wulkaniczna, albedo, położenie geograficzne czy też ukształtowanie terenu…

Wbrew wielu docierajacych do nas informacji- Klimat na Ziemi nie jest „stałą” a cyklicznym „procesem” o czym juz kilkakrotnie pisałem. Aby zrozumieć jak bardzo skomplikowanym i od jak wielu czynników zależy- myslę, że warto zapoznać się także z tzw. Cyklami Milankovica.

Ten jugosłowiański astronom już w 1920r wyjaśnił cykliczność niektórych zjawisk klimatycznych:, m.in. występowanie dużych zlodowaceń (regularność następowania glacjałów i interglacjałów). Według tej koncepcjidrastyczna zmiana klimatu jakim jest przejście z okresu ciepłego (interglacjał) do zimnego (glacjał) zależy przede wszytskim od trzech cykli astronomicznych.:

1) zmianą kształtu orbity Ziemi- co ok. 100tyś lat.
2) zmianą nachylenia osi Ziemi do płaszczyzny ekliptyki- w ciągu 41 tys. lat
3) zmiena położenia osi naszej planety w wyniku precesji- w ciągu 26 tyś. lat

Zmiany kształtu orbity ziemskiej

Kształt orbity ziemskiej nie jest stały. 95 tysięcy lat temu orbita była najbardziej eliptyczna. Od tego czasu zwęża się. Te zmiany spowodowane są przez siły ciążenia Słońca i innych planet.

Obecnie Ziemia jest blisko cyklu w którym orbita jest najbardziej kołowa. Nie oznacza to jednak, że Ziemia zawsze znajduje się w tej samej odległości od słońca- różnica między aphelium (najdalej od słońca) a peryhelium(najbliżej słońca) wynosi 5,1 mln km, przy średniej odległości 149,5 mln km. Oznacza to również- że w sytuacji peryhelium Ziemia otrzymuje o ok. 6% więcej energii słonecznej.

Przy orbicie o kształcie bardziej eliptycznym różnice wielkości energii otrzymywanej przez Ziemię w peryhelium i aphelium mogą dochodzić do 20-30 proc!!

cyklem

Nachylenie osi :

Płaszczyzna, na której znajduje się orbita Ziemi, nosi nazwę ekliptyki.

Oś obrotu Ziemi nachylona jest do ekliptyki pod kątem, którego wartość ulega wahaniom w cyklu 41 tys. lat od 21,5 stopni do 24,5 stopni (obecnie wynosi 23,4 stopnia).

Wielkość kąta nachylenia osi obrotu Ziemi do ekliptyki wpływa na występowanie zmiennych pór roku:

Wiele osób myśli, że pory roku powoduje eliptyczność orbity ziemskiej. Latem Ziemia jest bliżej Słońca, a zimą dalej. Nic bardziej mylnego. Pory roku powodowane są przez nachylenie osi obrotu, a co za tym idzie wydłużenie dnia latem, a skrócenie zimą. Co więcej, gdy my mamy lato, Ziemia jest dalej, niż gdy mamy zimę. Na nagrzewanie, w dużej mierze ma wypływ kąt padania promieni słonecznych. Dlatego między zwrotnikami, gdzie promienie dwa razy w roku padają pod kątem prostym, jest najcieplej.

Okazuje sie również, że przy mniejszym nachyleniu osi Ziemi zmniejsza się różnica promieniowania słonecznego między zimą a latem. Ten układ sprzyja rozwojowi pokryw lodowych. Analogicznie, przy większym nachyleniu osi Ziemi, różnica promieniowania słonecznego między zimą a latem jest wyraźniejsza.

Precesja:

Precesja jest zjawiskiem przejawiającym się wirowaniem osi ziemskiej, która nie tworzy nieruchomej prostej, lecz kręci sobą powierzchnię w kształcie bocznej powierzchni stożka- podobny efekt wystepuje wtedy, gdy próbujemy wytrącić z równowagi „bączka”. Zacznie się on wtedy charakterystycznie zataczać, co jest spowodowane właśnie przez precesję.

Jak wiemy ziemia nie jest kulą- wokół równika więc zgromadzona jest większa masa. Księżyc i Słońce przyciągając tę masę, starając się „wyprostować” oś Ziemi. Planeta z powodu szybkości z jaka wiruje, nie „poddaje” się tym siłą, co w konsekwencji prowadzi do tego, że oś zakreśla stożek i nie może zachować stałego położenia w przestrzeni.

Skutkiem tego zjawiska przesunięciu ulegają punkty równonocy oraz przesilenia letniego i zimowego. Obecnie Ziemia znajduje się w peryhelium 4stycznia, a w aphelium 5lipca, a więc kontrasty termiczne między latem a zimą na półkuli północnej są stosunkowo nieduże, podczas gdy za ok. 11 tys. lat będą znacznie wieksze.

praezession

Wg. teorii Milankovica interglacjał trwa ok. 100 tys. lat, czyli tyle, co cykl zmian mimośrodu orbity ziemskiej, z tego ok. 90 tys. przypada na zlodowacenie. Ciepłe okresy rozdzielające zlodowacenia trwają ok. 10 tys. lat.

PODSUMOWANIE:

Cykle Milakovicia wskazują, że klimatem Ziemi steruje min.energia Słońca. W długich skalach czasowych zmienia się orbita Ziemi, a w krótszych skalach czasowych (dziesiątki, setki i tysiące lat) zmiany klimatu mogą być wywoływane zmianami aktywności samego Słońca, które w ten sposób dostarcza do Ziemi mniej lub więcej energii.

Na zakończenie dodaje również taki oto wykres, przedstawiający korelację pomiędzy energią słoneczną, która dociera do Ziemi w wyniku zmian orbity- a temperaturą.

cykle-milankovicia
*dziś- lewa strona, starsze pomiary od prawej!

Pozdrawiam!

Reklamy