Els cicles de Milankovitch són una de les teories amb les quals els científics van intentar explicar l'existència de glaciacions en la història de la Terra. Aquesta hipòtesi també s'anomena orbital o astronòmica. Va rebre el seu nom del científic del clima iugoslau Milutin Milanković. Malgrat el gran nombre de contradiccions d'aquesta teoria, va formar la base de la paleoclimatologia moderna.
Moviment de la Terra
Com sabeu, la Terra gira al voltant del Sol en una òrbita el·líptica i al voltant del seu propi eix. Aquest últim també canvia de posició per la influència de la gravetat de la lluna. L'eix terrestre té un cert angle d'inclinació, com altres planetes del sistema solar. Descriu un con a l'espai. Aquest efecte s'anomena precessió. Un bon exemple que visualitza aquesta característica del moviment del planeta és la rotació d'una pettolla.
El període d'una revolució completa al voltant de la circumferència és d'uns 25.800 anys. L'angle d'inclinació de l'eix també canvia en el rang de 22,1-24,5 ° cada 40.100 anys. Aquest fenomen s'anomena nutació.
Excentricitat oel grau de compressió de l'òrbita terrestre durant la rotació del Sol canvia durant un període de 90.800 anys. Quan augmenta, el planeta s'allunya de l'estrella i rep menys radiació solar i, en conseqüència, calor. També hi ha períodes en què el pendent més gran de la Terra coincideix amb la màxima excentricitat. El resultat és un refredament global.
Perihilion i Apheli
Com que els planetes del sistema solar tenen una influència mútua entre ells, l'eix de l'òrbita de la Terra quan es mou al voltant del Sol gira gradualment en la mateixa direcció que el moviment orbital. Com a resultat, el periheli es desplaça, el punt de l'òrbita més proper a l'estrella i l'afeli, el punt més llunyà. Aquests paràmetres afecten la intensitat de l'impacte de la radiació solar: radiació tèrmica, electromagnètica i corpuscular. En termes percentuals, aquestes fluctuacions són petites, però afecten l'escalfament de la superfície del planeta.
L'astronomia, la geofísica i la climatologia són les ciències amb l'ajuda de les quals els científics busquen establir la relació entre l'activitat solar, els canvis seculars de la temperatura mitjana anual i el clima en general, així com entre altres factors. La seva tasca no és només determinar patrons naturals, sinó també predir canvis futurs que poden afectar significativament la vida humana.
Què són els cicles de Milankovitch?
El clima de la Terra està canviant sota la influència de factors antropogènics i no antropogènics. El segon grup inclou els moviments tectònics de les plaques litosfèriques,les fluctuacions de la radiació solar, l'activitat volcànica i els cicles de Milankovitch. Descriuen l'impacte dels canvis en els moviments del planeta en el seu clima.
El 1939, Milankovitch va plantejar per primera vegada una hipòtesi sobre la dependència cíclica de les edats glacials durant els últims 500 mil anys. Va calcular la dinàmica dels canvis en la radiació solar, que consisteix en radiació electromagnètica i corpuscular, i va explicar la causa de la glaciació a l'era del Plistocè. Segons la seva opinió, consistia a canviar els paràmetres de l'òrbita del planeta: l'excentricitat, l'angle d'inclinació de l'eix i la posició del periheli. Segons els postulats de la seva teoria, les glaciacions causades per aquests factors es repeteixen a intervals curts i es poden predir.
La seva hipòtesi es va construir a partir del supòsit que l'atmosfera del planeta era transparent. Les variants de la radiació solar (insolació) van ser calculades per ell per a 65 ° de latitud nord. Les seccions obtingudes en el diagrama d'insolació, corresponents a quatre glaciacions, es correlacionen bé amb l'esquema de glaciació alpí, construït pels científics alemanys A. Penk i E. Brückner.
Factors principals i edats glacials
Segons la teoria de Milankovitch, els tres factors orbitals principals enumerats anteriorment haurien d'actuar normalment en direccions diferents perquè el seu efecte no s'afegeixi. La propera edat de gel arriba quan sumen i es reforcen mútuament.
Cada un d'ells determina la influència del Sol sobre la Terra, sobre la quantitat de radiació solar rebuda per diferentszones del planeta. Si disminueix a l'hemisferi nord, on es concentra la major part de les glaceres, cada any s'acumula més neu a la superfície. L'augment de la coberta de neu augmenta el reflex de la llum solar, que al seu torn contribueix a un major refredament del planeta.
Aquest procés augmenta gradualment, comença el refredament global, comença una altra era glacial. Al final d'aquest cicle, s'observa el fenomen contrari. Segons dades científiques, el pic de refredament durant l'última edat glacial va ser fa aproximadament 18.000 anys.
Influència de la precessió
Els científics creuen que el cicle precessional és més pronunciat a les glaciacions de l'hemisferi nord. Ara es troba en el període interglacial, que acabarà en uns 9-10 mil anys. En els propers mil·lennis, el nivell del mar pot continuar augmentant a causa del desglaç de les glaceres. I, en primer lloc, es refereix a la capa de gel de Groenlàndia, la segona més gran després de l'Antàrtida.
A l'hemisferi sud, per contra, actualment s'observa l'època de "glaciació", però com que aquí hi ha molta menys terra que al nord, aquest fenomen no sembla tan brillant.
Si el dia del solstici d'hivern cau en afeli (és a dir, la inclinació de l'eix de rotació del planeta en la direcció del Sol és màxima), l'hivern serà més llarg i més fred, i l'estiu - calent i curt. A l'hemisferi oposat, al contrari, hi ha un estiu llarg i fresc i un hivern curt i càlid. Les diferències en la durada d'aquestes temporades són com més notables, mésexcentricitat orbital.
Nutation
La nutació s'associa amb més fluctuacions a curt termini en la posició de l'eix terrestre. La magnitud més gran de l'amplitud és de 18,6 anys.
La nutació comporta un canvi en els contrastos estacionals de la radiació solar, però la seva quantitat anual es manté constant. L'augment de la insolació a l'estiu (clima més calorós i sec) es compensa amb la seva disminució a l'hivern.
Canvi de la forma orbital
La distància de la Terra al Sol depèn de l'allargament de l'òrbita del planeta. La diferència entre els punts extrems és de 4,7 milions de km. A l'era de la petita excentricitat, el planeta rep més radiació solar, els límits superiors de l'atmosfera s'escalfen més i viceversa.
L'excentricitat canvia la radiació solar anual total, però aquesta diferència és petita. Durant l'últim milió d'anys, no ha superat el 0,2%. L'efecte més gran es produeix quan la màxima excentricitat coincideix amb la major inclinació del propi eix de la Terra.
Història del canvi climàtic de la Terra
Els mètodes moderns d'investigació geofísica ens permeten esbrinar com era el clima del nostre planeta fa centenars de mil·lennis. La temperatura s'estima indirectament pel nombre d'isòtops d'hidrogen pesat i oxigen. Actualment, la taxa d'escalfament global és d'un 1° per any.
Durant els darrers 400.000 anys, s'han registrat 4 edats de gel aTerra. Un fort escalfament, que va començar fa uns 12.000 anys, va provocar un augment del nivell de l'oceà entre 50 i 100 m. Potser aquest fenomen es va descriure a la Bíblia com el Diluvi.
L'escalfament a l'era moderna va acompanyat de fluctuacions de temperatura mitjanes anuals de 2-3 graus. A les dependències construïdes, es noten s alts en la temperatura de la superfície del planeta, la durada dels quals no supera els 1000 anys. Hi ha fluctuacions en un cicle més petit: cada 100-200 anys en 1-2 °. Tal com suggereixen els científics, això es deu a les fluctuacions de la quantitat de metà i diòxid de carboni a l'atmosfera.
Defectes de la teoria
Als anys 60 i 70. Al segle XX, els científics van obtenir noves dades experimentals i calculades que divergien del concepte de cicles de Milankovitch. Conté les contradiccions següents:
- L'atmosfera de la Terra no sempre ha estat tan transparent com ara. Això està confirmat pels estudis de gel a Groenlàndia i l'Antàrtida. Una gran quantitat de pols, presumiblement associada a l'activitat volcànica activa, reflectia la calor solar. Com a resultat, la superfície del planeta es va refredar.
- Segons la teoria de Milankovitch, les glaciacions a Groenlàndia i l'Antàrtida es van produir en períodes de temps diferents, però això està en desacord amb les dades paleontològiques.
- Els refredaments globals s'han de repetir a intervals aproximadament iguals, però de fet no van ser als períodes mesozoic i terciari, i al quaternari es van succeir un darrere l' altre.
El principal inconvenient d'aquesta teoria és quees basa només en factors astronòmics, és a dir, el canvi en el moviment de la terra. En realitat, hi ha molts altres motius: variacions en el camp geomagnètic, la presència de nombroses retroalimentació en el sistema climàtic (el mecanisme de resposta de ressonància que es produeix en resposta als impactes orbitals), l'activitat tectònica (vulcanisme, activitat sísmica) i en els últims anys. segles, el component antropogènic, és a dir, l'impacte de l'activitat econòmica humana sobre la natura.
