Milankovičiaus ciklai
Milankovičiaus ciklai - tai nedideli, lėti, bet reguliarūs Žemės orbitos aplink Saulę ir Žemės ašies posvyrio pokyčiai.
Dinamika yra sudėtinga. Pokyčiai daro įtaką "insoliacijai" (saulės spinduliams, krintantiems į Žemės dalis). Dėl to Žemėje maždaug 21 000, 41 000, 100 000 ir 400 000 metų vyksta klimato ciklai. Visa ši sritis vis dar aktyviai tyrinėjama.
Remdamasis taikomąja matematika, Milankovičius numatė, kad Žemės orbitos ekscentriškumo, ašinio posvyrio ir precesijos pokyčiai lemia klimato pokyčius Žemėje.
Panašias astronomines teorijas XIX a. plėtojo Josephas Adhemaras, Jamesas Crollas ir kiti. Tačiau iš pradžių nebuvo patikimų datuotų įrodymų. Klausimas buvo išspręstas tik tada, kai buvo paimtos giliųjų vandenynų šerdys ir 1976 m. žurnale "Science" paskelbtas straipsnis.
Nuosėdų pobūdis gali kisti cikliškai, ir šie ciklai gali būti matomi nuosėdų įrašuose. Čia ciklai matomi pagal skirtingų sluoksnių spalvą
Planetos, skriejančios aplink Saulę, skrieja elipsinėmis (ovaliomis) orbitomis, kurios laikui bėgant pamažu sukasi (apsidinė precesija). Šios elipsės ekscentricitetas yra padidintas dėl vaizdumo.
22,1-24,5° Žemės pasvirimo intervalas.
Precesinis judėjimas.
Ciklai
Orbitos forma (ekscentricitetas)
Žemės orbita yra elipsė. Ekscentricitetas yra šios elipsės nukrypimo nuo apskritimo matas. Žemės orbitos forma laike kinta nuo beveik apskritos iki silpnai elipsės formos.
Ašinis posvyris (įstrižumas)
Žemės ašies posvyrio kampas ekliptikos plokštumos atžvilgiu kinta, nes dėl kitų planetų sukeltų trikdžių Žemės orbita pasislenka.
Padidėjus pasvirimui, vasaros abiejuose pusrutuliuose gauna daugiau saulės šilumos ir šviesos, o žiemos - mažiau. Ir atvirkščiai, kai įstrižainė mažėja, vasaros gauna mažiau saulės šviesos, o žiemos - daugiau. Šie lėti 2,4° įstrižainės svyravimai yra maždaug periodiški. Jie trunka apie 41 000 metų, kol pasikeičia nuo 22,1° iki 24,5° ir atgal.
Ašinė precesija
Precesija - tai Žemės ašies svyravimas. Šį giroskopinį judesį lemia Saulės ir Mėnulio veikiamos potvynių jėgos, veikiančios kietąją Žemę, kuri yra ne rutulio, o apskrito sferoido formos. Saulė ir Mėnulis prie šio poveikio prisideda maždaug vienodai. Jo periodas yra apie 26 000 metų.
Kai ašis nukreipta į Saulę, viename poliariniame pusrutulyje metų laikai skiriasi labiau, o kitame - švelniau. Pusrutulis, kuris perihelyje yra vasarą, gauna daug didesnį Saulės spinduliuotės padidėjimą, tačiau tas pats pusrutulis, kuris perihelyje yra žiemą, turi šaltesnę žiemą. Kitame pusrutulyje bus santykinai šiltesnė žiema ir vėsesnė vasara.
Apsidinė precesija
Planetos, skriejančios aplink Saulę, skrieja elipsinėmis (ovaliomis) orbitomis, kurios laikui bėgant pamažu sukasi (apsidinė precesija).
Be to, pati orbitos elipsė erdvėje pasislenka, visų pirma dėl sąveikos su Jupiteriu ir Saturnu. Tai sutrumpina lygiadienių precesijos periodą nuo 25 771,5 iki ~21 636 metų.
Orbitos polinkis
Žemės orbitos polinkis dabartinės orbitos atžvilgiu didėja ir mažėja maždaug 70 000 metų ciklu. Milankovičius šio trimačio judėjimo netyrė. Šis judėjimas vadinamas ekliptikos precesija arba planetos precesija.
Mokslininkai pastebėjo šį dreifą, taip pat tai, kad orbita juda kitų planetų orbitų atžvilgiu. Nekintama plokštuma, t. y. plokštuma, atspindinti Saulės sistemos kampinį momentą, yra maždaug Jupiterio orbitos plokštuma. Žemės orbitos polinkis nekintamos plokštumos atžvilgiu turi 100 000 metų ciklą. Tai labai panašu į 100 000 metų ekscentriciteto periodą. Šis 100 000 metų ciklas labai atitinka 100 000 metų ledynmečių dėsningumus.
Teigiama, kad plokštumoje yra dulkių ir kitų nuolaužų diskas, kuris daro įtaką Žemės klimatui. Žemė juda per šią plokštumą maždaug sausio 9 d. ir liepos 9 d., kai padaugėja radarų aptiktų meteorų ir su meteorais susijusių naktinių debesų.
Atlikus Antarktidos ledo šerdies tyrimą, kurio metu buvo nustatytas deguonies ir azoto santykis lede įkalintuose oro burbuliukuose, buvo padaryta išvada, kad ledo šerdyse užfiksuotą klimato kaitą lėmė šiaurės pusrutulio insoliacija, kaip siūloma pagal Milankovičiaus hipotezę. Tai papildomas Milankovičiaus hipotezės patvirtinimas taikant palyginti naują metodą. Ji neatitinka "polinkio" teorijos apie 100 000 metų ciklą.
Apsidinės precesijos poveikis metų laikams
Rodoma apsidinė precesija. Daugumos Saulės sistemos orbitų ekscentricitetas yra daug mažesnis, todėl jos yra beveik apskritos.
Susiję puslapiai
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra Milankovičiaus ciklas?
A: Milankovičiaus ciklas - tai lėtas, reguliarus Žemės orbitos aplink Saulę ir Žemės ašies posvyrio kitimas, kuris turi įtakos saulės šviesos kiekiui, krintančiam į kai kurias Žemės dalis, ir lemia klimato ciklus.
K: Kiek klimato ciklų Žemėje sukelia Milankovičiaus ciklai?
A: Milankovičiaus ciklai sukelia maždaug 21 000, 41 000, 100 000 ir 400 000 metų trukmės klimato ciklus Žemėje.
K: Kas numatė, kad Žemės orbitos ekscentriciteto, ašies posvyrio ir precesijos svyravimai lemia klimato kaitą Žemėje?
Atsakymas: Milutinas Milankovičius (Milutin Milanković), naudodamasis taikomąja matematika, nuspėjo, kad Žemės orbitos ekscentriciteto, ašinio posvyrio ir precesijos pokyčiai lemia klimato pokyčius Žemėje.
K: Kada pirmą kartą buvo iškeltos astronominės Milankovičiaus ciklų teorijos?
A: Panašias astronomines Milankovičiaus ciklų teorijas XIX a. iškėlė Džozefas Adhemaras, Džeimsas Krolas ir kiti.
Klausimas: Kokia buvo Milankovičiaus ciklų problema iki 1976 m.?
A: Iki 1976 m. nebuvo patikimų datuotų įrodymų, kuriais remiantis būtų galima išspręsti klausimą dėl Milankovičiaus ciklų vaidmens klimato dėsningumams Žemėje.
K.: Kada buvo išspręstas klausimas dėl Milankovičiaus ciklų įtakos Žemės klimato dėsningumams?
A: Įrodymai dėl Milankovičiaus ciklų reikšmės Žemės klimato dėsningumams buvo išspręsti 1976 m. paskelbus straipsnį žurnale "Science" po to, kai buvo paimtos giliųjų vandenynų šerdys.
K: Ar Milankovičiaus ciklų sritis vis dar aktyviai tyrinėjama?
A: Taip, visa Milankovičiaus ciklų ir jų poveikio Žemės klimato modeliams sritis vis dar aktyviai tiriama.
