Milankovitch cycle. Pandaigdigang pagbabago ng klima. Impluwensya ng solar radiation sa klima

Talaan ng mga Nilalaman:

Milankovitch cycle. Pandaigdigang pagbabago ng klima. Impluwensya ng solar radiation sa klima
Milankovitch cycle. Pandaigdigang pagbabago ng klima. Impluwensya ng solar radiation sa klima
Anonim

Ang Milankovitch cycle ay isa sa mga teorya kung saan sinubukan ng mga siyentipiko na ipaliwanag ang pagkakaroon ng mga glaciation sa kasaysayan ng Earth. Ang hypothesis na ito ay tinatawag ding orbital o astronomical. Nakuha nito ang pangalan mula sa siyentipikong klima ng Yugoslav na si Milutin Milanković. Sa kabila ng malaking bilang ng mga kontradiksyon sa teoryang ito, ito ang naging batayan ng modernong paleoclimatology.

Earth Movement

Tulad ng alam mo, umiikot ang Earth sa Araw sa isang elliptical orbit at sa sarili nitong axis. Ang huli ay nagbabago rin ng posisyon nito dahil sa impluwensya ng gravity ng buwan. Ang axis ng mundo ay may isang tiyak na anggulo ng pagkahilig, tulad ng ibang mga planeta sa solar system. Inilalarawan nito ang isang kono sa kalawakan. Ang epektong ito ay tinatawag na precession. Ang isang magandang halimbawa na nagpapakita ng tampok na ito ng paggalaw ng planeta ay ang pag-ikot ng umiikot na tuktok.

Mga siklo ng Milankovitch - pangunguna
Mga siklo ng Milankovitch - pangunguna

Ang panahon ng isang kumpletong rebolusyon sa paligid ng circumference ay humigit-kumulang 25,800 taon. Ang anggulo ng ikiling ng axis ay nagbabago rin sa hanay na 22.1-24.5° bawat 40,100 taon. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na nutation.

Eccentricity, oang antas ng compression ng orbit ng Earth sa panahon ng pag-ikot ng Araw ay nagbabago sa loob ng 90,800 taon. Kapag tumaas ito, lumalayo ang planeta mula sa bituin at tumatanggap ng mas kaunting solar radiation, at, nang naaayon, init. Mayroon ding mga panahon kung kailan ang pinakamalaking slope ng Earth ay nag-tutugma sa pinakamataas na eccentricity. Ang resulta ay global cooling.

Perihilion at Aphelion

Dahil ang mga planeta ng solar system ay may mutual na impluwensya sa isa't isa, ang axis ng orbit ng Earth kapag gumagalaw sa paligid ng Araw ay unti-unting lumiliko sa parehong direksyon tulad ng paggalaw ng orbital. Bilang isang resulta, ang perihelion ay inilipat - ang punto ng orbit na pinakamalapit sa bituin at aphelion - ang pinakamalayong punto. Ang mga parameter na ito ay nakakaapekto sa intensity ng epekto ng solar radiation - thermal, electromagnetic, corpuscular radiation. Sa porsyento, maliit ang mga pagbabagong ito, ngunit nakakaapekto ang mga ito sa pag-init ng ibabaw ng planeta.

Ang Astronomy, geophysics at climatology ay ang mga agham sa tulong kung saan hinahangad ng mga siyentipiko na itatag ang ugnayan sa pagitan ng solar activity, sekular na mga pagbabago sa average na taunang temperatura at klima sa pangkalahatan, gayundin sa pagitan ng iba pang mga salik. Ang kanilang gawain ay hindi lamang upang matukoy ang mga natural na pattern, kundi pati na rin upang hulaan ang mga pagbabago sa hinaharap na maaaring makabuluhang makaapekto sa buhay ng tao.

Ano ang mga Milankovitch cycle?

Mga siklo ng Milankovitch - diagram
Mga siklo ng Milankovitch - diagram

Nagbabago ang klima ng Earth sa ilalim ng impluwensya ng anthropogenic at non-anthropogenic na salik. Kasama sa pangalawang pangkat ang mga tectonic na paggalaw ng mga lithospheric plate,pagbabagu-bago sa solar radiation, aktibidad ng bulkan, at mga siklo ng Milankovitch. Inilalarawan nila ang epekto ng mga pagbabago sa paggalaw ng planeta sa klima nito.

Noong 1939, unang naglagay si Milankovitch ng hypothesis tungkol sa paikot na pag-asa sa panahon ng yelo sa nakalipas na 500 libong taon. Kinakalkula niya ang dynamics ng mga pagbabago sa solar radiation, na binubuo ng electromagnetic at corpuscular radiation, at ipinaliwanag ang sanhi ng glaciation sa panahon ng Pleistocene. Sa kanyang opinyon, ito ay binubuo sa pagbabago ng mga parameter ng orbit ng planeta - ang eccentricity, ang anggulo ng pagkahilig ng axis at ang posisyon ng perihelion. Ayon sa mga postulate ng kanyang teorya, ang mga glaciation na dulot ng mga salik na ito ay nauulit sa maikling pagitan at maaaring mahulaan.

Ang kanyang hypothesis ay binuo sa pag-aakalang transparent ang atmospera ng planeta. Ang mga variant ng solar radiation (insolation) ay kinakalkula niya para sa 65 ° north latitude. Ang mga seksyong nakuha sa insolation diagram, na tumutugma sa apat na glaciation, ay mahusay na nauugnay sa Alpine glaciation scheme, na binuo ng mga German scientist na sina A. Penk at E. Brückner.

Mga pangunahing salik at panahon ng yelo

Mga siklo ng Milankovitch - pangunahing mga kadahilanan
Mga siklo ng Milankovitch - pangunahing mga kadahilanan

Ayon sa teorya ni Milankovitch, ang tatlong pangunahing orbital na salik na nakalista sa itaas ay dapat na karaniwang kumikilos sa iba't ibang direksyon upang ang kanilang epekto ay hindi madagdagan. Dumating ang susunod na panahon ng yelo kapag nagsama-sama sila at nagpapatibay sa isa't isa.

Ang bawat isa sa kanila ay tumutukoy sa impluwensya ng Araw sa Earth, sa dami ng solar radiation na natatanggap ng iba't ibangmga zone ng planeta. Kung bumababa ito sa Northern Hemisphere, kung saan ang karamihan ng mga glacier ay puro, kung gayon parami nang parami ang snow na naipon sa ibabaw bawat taon. Ang pagtaas ng snow cover ay nagpapataas ng repleksiyon ng sikat ng araw, na nag-aambag naman sa higit pang paglamig ng planeta.

Unti-unting tumataas ang prosesong ito, magsisimula ang global cooling, magsisimula ang panibagong panahon ng yelo. Sa pagtatapos ng naturang cycle, ang kabaligtaran na kababalaghan ay sinusunod. Ayon sa siyentipikong data, ang pinakamataas na paglamig noong huling panahon ng yelo ay humigit-kumulang 18,000 taon na ang nakalipas.

Impluwensiya ng precession

Naniniwala ang mga siyentipiko na ang precessional cycle ay pinakamatingkad sa mga glaciation sa Northern Hemisphere. Ngayon ito ay nasa interglacial period, na magtatapos sa mga 9-10 libong taon. Sa darating na millennia, maaaring patuloy na tumaas ang lebel ng dagat dahil sa pagkatunaw ng mga glacier. At una sa lahat, ito ay may kinalaman sa Greenland ice sheet - ang pangalawang pinakamalaking pagkatapos ng Antarctic.

Sa Southern Hemisphere, sa kabaligtaran, ang panahon ng "glaciation" ay kasalukuyang sinusunod, ngunit dahil mas kaunti ang lupain dito kaysa sa Northern, ang phenomenon na ito ay hindi masyadong maliwanag.

Kung ang araw ng winter solstice ay bumagsak sa aphelion (iyon ay, ang pagtabingi ng axis ng pag-ikot ng planeta sa direksyon mula sa Araw ay pinakamataas), ang taglamig ay magiging mas mahaba at mas malamig, at tag-araw - mainit at maikli. Sa kabaligtaran ng hemisphere, sa kabaligtaran, mayroong isang mahabang malamig na tag-araw at isang maikling mainit na taglamig. Ang mga pagkakaiba sa tagal ng mga panahon na ito ay mas kapansin-pansin, masorbital eccentricity.

Nutation

Mga siklo ng Milankovitch - nutation ng Earth
Mga siklo ng Milankovitch - nutation ng Earth

Ang Nutation ay nauugnay sa higit pang panandaliang pagbabagu-bago sa posisyon ng axis ng mundo. Ang pinakamalaking magnitude ng amplitude ay 18.6 taon.

Ang Nutation ay humahantong sa pagbabago sa mga pana-panahong kaibahan ng solar radiation, ngunit ang taunang halaga nito ay nananatiling pare-pareho. Ang pagtaas ng insolation sa tag-araw (mas mainit at mas tuyo na panahon) ay binabawasan ng pagbaba nito sa taglamig.

Pagbabago ng orbital na hugis

Mga siklo ng Milankovitch - perihelion at aphelion
Mga siklo ng Milankovitch - perihelion at aphelion

Ang distansya mula sa Earth hanggang sa Araw ay depende sa pagpapahaba ng orbit ng planeta. Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga matinding punto ay 4.7 milyong km. Sa panahon ng maliit na eccentricity, ang planeta ay tumatanggap ng mas maraming solar radiation, ang itaas na mga hangganan ng atmospera ay umiinit, at vice versa.

Ang Eccentricity ay nagbabago sa kabuuang taunang solar radiation, ngunit maliit ang pagkakaibang ito. Sa nakalipas na milyong taon, hindi ito lumampas sa 0.2%. Ang pinakamalaking epekto ay nangyayari kapag ang pinakamataas na eccentricity ay tumutugma sa pinakamalaking hilig ng sariling axis ng Earth.

Kasaysayan ng pagbabago ng klima ng Earth

Mga siklo ng Milankovitch - ang kasaysayan ng pagbabago ng klima ng Earth
Mga siklo ng Milankovitch - ang kasaysayan ng pagbabago ng klima ng Earth

Ang mga modernong geophysical na pamamaraan ng pananaliksik ay nagbibigay-daan sa amin na malaman kung ano ang klima sa ating planeta daan-daang milenyo ang nakalipas. Ang temperatura ay hindi direktang tinatantya ng bilang ng mga isotopes ng mabigat na hydrogen at oxygen. Ang rate ng global warming ay kasalukuyang humigit-kumulang 1° bawat taon.

Sa nakalipas na 400,000 taon, 4 na panahon ng yelo ang naitala saLupa. Ang matinding pag-init, na nagsimula mga 12 libong taon na ang nakalilipas, ay humantong sa pagtaas ng lebel ng karagatan ng 50-100 m. Marahil ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay inilarawan sa Bibliya bilang ang Baha.

Ang pag-init sa modernong panahon ay sinamahan ng average na taunang pagbabagu-bago ng temperatura na 2-3 degrees. Sa mga itinayong dependencies, ang mga pagtalon sa temperatura ng ibabaw ng planeta ay nabanggit, ang tagal nito ay hindi hihigit sa 1000 taon. Mayroong mga pagbabago sa isang mas maliit na cycle - bawat 100-200 taon sa pamamagitan ng 1-2 °. Gaya ng iminumungkahi ng mga siyentipiko, ito ay dahil sa mga pagbabago sa dami ng methane at carbon dioxide sa atmospera.

Mga kapintasan ng teorya

Mga cycle ng Milankovitch - mga disadvantages
Mga cycle ng Milankovitch - mga disadvantages

Noong 60s at 70s. Noong ika-20 siglo, nakakuha ang mga siyentipiko ng bagong pang-eksperimentong at kinakalkula na data na naiba mula sa konsepto ng mga siklo ng Milankovitch. Naglalaman ito ng mga sumusunod na kontradiksyon:

  • Ang atmospera ng Earth ay hindi palaging kasing linaw gaya ngayon. Kinumpirma ito ng mga pag-aaral ng yelo sa Greenland at Antarctica. Ang isang malaking halaga ng alikabok, na maaaring nauugnay sa aktibong aktibidad ng bulkan, ay nagpapakita ng init ng araw. Bilang resulta, lumamig ang ibabaw ng planeta.
  • Ayon sa teorya ni Milankovitch, ang mga glaciation sa Greenland at Antarctica ay naganap sa magkaibang yugto ng panahon, ngunit ito ay salungat sa paleontological data.
  • Dapat na ulitin ang mga pandaigdigang paglamig sa humigit-kumulang pantay na pagitan, ngunit sa katunayan ay wala sila sa panahon ng Mesozoic at Tertiary, at sa Quaternary ay sunod-sunod silang sumunod.

Ang pangunahing disbentaha ng teoryang ito ay iyonito ay nakabatay lamang sa astronomical na mga kadahilanan, katulad ng pagbabago sa paggalaw ng daigdig. Sa katotohanan, maraming iba pang mga kadahilanan: mga pagkakaiba-iba sa larangan ng geomagnetic, ang pagkakaroon ng maraming feedback sa sistema ng klima (ang mekanismo ng pagtugon sa resonance na nangyayari bilang tugon sa mga epekto ng orbital), aktibidad ng tectonic (volcanism, aktibidad ng seismic), at kamakailan. siglo, ang anthropogenic component, iyon ay, ang epekto ng aktibidad ng ekonomiya ng tao sa kalikasan.

Inirerekumendang: