Milankovitši tsüklid on üks teooriatest, millega teadlased püüdsid selgitada jäätumiste olemasolu Maa ajaloos. Seda hüpoteesi nimetatakse ka orbitaalseks või astronoomiliseks. See sai oma nime Jugoslaavia kliimateadlase Milutin Milankovići järgi. Vaatamata suurele hulgale vastuoludele selles teoorias, moodustas see kaasaegse paleoklimatoloogia aluse.
Maa Liikumine
Nagu teate, tiirleb Maa ümber Päikese elliptilisel orbiidil ja ümber oma telje. Viimane muudab oma asukohta ka Kuu gravitatsiooni mõjul. Maa teljel on teatud kaldenurk, nagu ka teistel päikesesüsteemi planeetidel. See kirjeldab koonust ruumis. Seda efekti nimetatakse pretsessiooniks. Hea näide planeedi liikumise selle omaduse visualiseerimiseks on tiiru pöörlemine.
Ümbermõõdu täieliku pöörde periood on umbes 25 800 aastat. Ka telje kaldenurk muutub vahemikus 22,1-24,5° iga 40 100 aasta järel. Seda nähtust nimetatakse nutatsiooniks.
Ekstsentrilisus võiMaa orbiidi kokkusurumisaste Päikese pöörlemise ajal muutub 90 800 aasta jooksul. Kui see suureneb, eemaldub planeet tähest ja saab vähem päikesekiirgust ja vastav alt ka soojust. On ka perioode, mil Maa suurim kalle langeb kokku maksimaalse ekstsentrilisusega. Tulemuseks on ülemaailmne jahtumine.
Perihilion ja Aphelion
Kuna Päikesesüsteemi planeedid mõjutavad üksteist vastastikku, pöördub Maa orbiidi telg ümber Päikese liikudes järk-järgult orbiidi liikumisega samas suunas. Selle tulemusena nihkub periheel - tähele lähim orbiidi punkt ja afeel - kõige kaugem punkt. Need parameetrid mõjutavad päikesekiirguse – termilise, elektromagnetilise, korpuskulaarse kiirguse – mõju intensiivsust. Protsentuaalselt on need kõikumised väikesed, kuid mõjutavad planeedi pinna kuumenemist.
Astronoomia, geofüüsika ja klimatoloogia on teadused, mille abil teadlased püüavad tuvastada seost päikese aktiivsuse, aasta keskmise temperatuuri ilmalike muutuste ja kliima vahel üldiselt, aga ka muude tegurite vahel. Nende ülesanne pole mitte ainult määrata loomulikke mustreid, vaid ka ennustada tulevasi muutusi, mis võivad inimelu oluliselt mõjutada.
Mis on Milankovitchi tsüklid?
Maa kliima muutub inimtekkeliste ja mitte-antropogeensete tegurite mõjul. Teise rühma kuuluvad litosfääri plaatide tektoonilised liikumised,päikesekiirguse, vulkaanilise aktiivsuse ja Milankovitši tsüklite kõikumised. Need kirjeldavad planeedi liikumises toimuvate muutuste mõju selle kliimale.
1939. aastal esitas Milankovitch esimest korda hüpoteesi jääaegade tsüklilise sõltuvuse kohta viimase 500 tuhande aasta jooksul. Ta arvutas elektromagnetilisest ja korpuskulaarsest kiirgusest koosneva päikesekiirguse muutuste dünaamika ning selgitas pleistotseeni ajastu jäätumise põhjust. Tema arvates seisnes see planeedi orbiidi parameetrite – ekstsentrilisuse, telje kaldenurga ja periheeli asukoha muutmises. Tema teooria postulaatide kohaselt korduvad nende tegurite põhjustatud jäätumised lühikeste ajavahemike järel ja neid on võimalik ennustada.
Tema hüpotees põhines eeldusel, et planeedi atmosfäär oli läbipaistev. Päikesekiirguse (insolatsiooni) variandid arvutas ta välja 65 ° põhjalaiuskraadi jaoks. Insolatsioonidiagrammil saadud lõigud, mis vastavad neljale jäätumisele, korreleerusid hästi Saksa teadlaste A. Penki ja E. Brückneri koostatud Alpide jäätumise skeemiga.
Peamised tegurid ja jääajad
Milankovitši teooria kohaselt peaksid ülalloetletud kolm peamist orbiiditegurit tavaliselt toimima eri suundades, et nende mõju ei summeeruks. Järgmine jääaeg saabub siis, kui nad summeeruvad ja üksteist tugevdavad.
Igaüks neist määrab Päikese mõju Maale, erinevate poolte vastuvõetud päikesekiirguse hulgaleplaneedi tsoonid. Kui see väheneb põhjapoolkeral, kuhu on koondunud põhiosa liustike, siis lund koguneb pinnale aasta-aast alt aina rohkem. Lumikatte suurenemine suurendab päikesevalguse peegeldust, mis omakorda aitab kaasa planeedi edasisele jahtumisele.
See protsess süveneb järk-järgult, algab globaalne jahtumine, algab uus jääaeg. Sellise tsükli lõpus täheldatakse vastupidist nähtust. Teaduslike andmete kohaselt oli jahtumise haripunkt viimasel jääajal ligikaudu 18 000 aastat tagasi.
Presssiooni mõju
Teadlased usuvad, et pretsessionaalne tsükkel on kõige enam väljendunud põhjapoolkera jäätumisel. Nüüd on see jääajavahemikus, mis lõpeb umbes 9-10 tuhande aasta pärast. Järgnevatel aastatuhandetel võib merepinna tõus liustike sulamise tõttu jätkuda. Ja ennekõike puudutab see Gröönimaa jääkihti – Antarktika järel suuruselt teist.
Lõunapoolkeral, vastupidi, praegu täheldatakse "jäätumise" epohhi, kuid kuna siin on palju vähem maad kui põhjas, siis see nähtus nii ere välja ei paista.
Kui talvise pööripäeva päev langeb afelionile (see tähendab, et planeedi pöörlemistelje kalle Päikese suunas on maksimaalne), on talv pikem ja külmem ning suvi kuum ja lühike. Vastupidisel poolkeral on pikk jahe suvi ja lühike soe talv. Erinevused nende aastaaegade kestuses on seda märgatavamad, seda rohkemorbiidi ekstsentrilisus.
Nutation
Nutatsioon on seotud Maa telje asendi lühiajalisema kõikumisega. Amplituudi suurim suurusjärk on 18,6 aastat.
Nutatsioon toob kaasa päikesekiirguse hooajaliste kontrastide muutumise, kuid selle aastane kogus jääb muutumatuks. Insolatsiooni suurenemist suvel (kuumem ja kuivem ilm) kompenseerib selle vähenemine talvel.
Orbitaali kuju muutmine
Maa ja Päikese vaheline kaugus sõltub planeedi orbiidi pikenemisest. Äärmuslike punktide vahe on 4,7 miljonit km. Väikese ekstsentrilisuse ajastul saab planeet rohkem päikesekiirgust, atmosfääri ülemised piirid soojenevad rohkem ja vastupidi.
Ekstsentrilisus muudab aasta kogu päikesekiirgust, kuid see erinevus on väike. Viimase miljoni aasta jooksul ei ole see ületanud 0,2%. Suurim efekt ilmneb siis, kui maksimaalne ekstsentrilisus langeb kokku Maa enda telje suurima kaldega.
Maa kliimamuutuste ajalugu
Kaasaegsed geofüüsikalised uurimismeetodid võimaldavad meil välja selgitada, milline oli meie planeedi kliima sadu aastatuhandeid tagasi. Temperatuuri hinnatakse kaudselt raske vesiniku ja hapniku isotoopide arvu järgi. Globaalse soojenemise kiirus on praegu ligikaudu 1° aastas.
Viimase 400 000 aasta jooksul on aastal registreeritud 4 jääaegaMaa. Umbes 12 tuhat aastat tagasi alanud järsk soojenemine viis ookeani taseme tõusuni 50–100 m. Võib-olla kirjeldati seda nähtust Piiblis kui veeuputust.
Moodsa aja soojenemisega kaasnevad aasta keskmised temperatuurikõikumised 2-3 kraadi. Konstrueeritud sõltuvustel märgitakse planeedi pinna temperatuuri hüppeid, mille kestus ei ületa 1000 aastat. Väiksemas tsüklis on kõikumised - iga 100-200 aasta järel 1-2 ° võrra. Nagu teadlased oletavad, on selle põhjuseks metaani ja süsinikdioksiidi koguse kõikumine atmosfääris.
Teooria vead
60ndatel ja 70ndatel. 20. sajandil said teadlased uusi eksperimentaalseid ja arvutuslikke andmeid, mis erinesid Milankovitchi tsüklite kontseptsioonist. See sisaldab järgmisi vastuolusid:
- Maa atmosfäär pole alati olnud nii läbipaistev kui praegu. Seda kinnitavad Gröönimaa ja Antarktika jääuuringud. Suur hulk tolmu, mis arvatavasti oli seotud aktiivse vulkaanilise tegevusega, peegeldas päikesesoojust. Selle tulemusena planeedi pind jahtus.
- Milankovitši teooria kohaselt toimusid Gröönimaal ja Antarktikas jäätumised erinevatel ajaperioodidel, kuid see on vastuolus paleontoloogiliste andmetega.
- Globaalseid jahenemisi tuleks korrata ligikaudu võrdsete ajavahemike järel, kuid tegelikult ei olnud need mesosoikumi ja tertsiaari perioodidel ning kvaternaaril järgnesid need üksteise järel.
Selle teooria peamine puudus on seesee põhineb ainult astronoomilistel teguritel, nimelt Maa liikumise muutumisel. Tegelikkuses on palju muid põhjusi: geomagnetvälja varieeruvus, arvukate tagasiside olemasolu kliimasüsteemis (resonantsreaktsiooni mehhanism, mis tekib vastusena orbiidilöökidele), tektooniline aktiivsus (vulkanism, seismiline aktiivsus) ja viimasel ajal. sajandite jooksul inimtekkeline komponent, st inimese majandustegevuse mõju loodusele.
