Milankovičov cyklus

Milankovičove cykly sú malé, pomalé, ale pravidelné zmeny obežnej dráhy Zeme okolo Slnka a sklonu zemskej osi.

Dynamika je zložitá. Zmeny ovplyvňujú "oslnenie" (slnečné svetlo dopadajúce na časti Zeme). To vedie k cyklickým zmenám klímy na Zemi, a to približne za 21 000, 41 000, 100 000 a 400 000 rokov. Celá táto oblasť je stále predmetom aktívneho výskumu.

Milanković pomocou aplikovanej matematiky predpovedal, že zmeny excentricity, sklonu osi a precesie zemskej dráhy spôsobujú klimatické zmeny na Zemi.

Podobné astronomické teórie rozvíjali v 19. storočí Joseph Adhemar, James Croll a ďalší. Spočiatku však neexistovali žiadne spoľahlivé datované dôkazy. Táto otázka sa vyriešila až po odobratí hlbokomorských jadier a uverejnení článku v časopise Science v roku 1976.

Precesný pohyb.Zoom
Precesný pohyb.

22,1-24,5° šikmosti Zeme.Zoom
22,1-24,5° šikmosti Zeme.

Planéty obiehajúce okolo Slnka sa pohybujú po eliptických (oválnych) dráhach, ktoré sa v priebehu času postupne otáčajú (apsidálna precesia). Excentricita tejto elipsy je kvôli vizualizácii prehnaná.Zoom
Planéty obiehajúce okolo Slnka sa pohybujú po eliptických (oválnych) dráhach, ktoré sa v priebehu času postupne otáčajú (apsidálna precesia). Excentricita tejto elipsy je kvôli vizualizácii prehnaná.

Charakter sedimentov sa môže cyklicky meniť a tieto cykly sa môžu prejaviť v sedimentárnom zázname. Tu možno cykly vidieť vo farbe rôznych vrstievZoom
Charakter sedimentov sa môže cyklicky meniť a tieto cykly sa môžu prejaviť v sedimentárnom zázname. Tu možno cykly vidieť vo farbe rôznych vrstiev

Cykly

Tvar obežnej dráhy (excentricita)

Obežná dráha Zeme je elipsa. Excentricita je mierou odchýlky tejto elipsy od kruhovitosti. Tvar obežnej dráhy Zeme sa v čase mení medzi takmer kruhovou a mierne eliptickou dráhou.

Axiálny sklon (šikmosť)

Uhol sklonu osi Zeme sa mení vzhľadom na rovinu ekliptiky, pretože poruchy spôsobené inými planétami posúvajú dráhu Zeme.

Keď sa šikmosť zväčšuje, letá na oboch pologuliach dostávajú od Slnka viac tepla a svetla a zimy menej. Naopak, keď sa šikmosť zmenšuje, letá dostávajú menej slnečného svetla a zimy viac. Tieto pomalé zmeny šikmosti o 2,4° sú približne periodické. Trvá približne 41 000 rokov, kým sa zmení sklon medzi 22,1° a 24,5° a späť.

Axiálna precesia

Precesia je kolísanie zemskej osi. Tento gyroskopický pohyb je spôsobený slapovými silami, ktorými Slnko a Mesiac pôsobia na pevnú Zem, ktorá má skôr tvar oblého sféroidu ako gule. Slnko a Mesiac sa na tomto efekte podieľajú približne rovnakým dielom. Jeho perióda je približne 26 000 rokov.

Keď os smeruje k Slnku, na jednej polárnej pologuli sú väčšie rozdiely medzi ročnými obdobiami, zatiaľ čo na druhej sú obdobia miernejšie. Pologuľa, ktorá je v lete v periheliu, dostáva veľkú časť zodpovedajúceho zvýšenia slnečného žiarenia, ale tá istá pologuľa v zime v aféliu má chladnejšiu zimu. Druhá pologuľa bude mať relatívne teplejšiu zimu a chladnejšie leto.

Apsidálna precesia

Planéty obiehajúce okolo Slnka sa pohybujú po eliptických (oválnych) dráhach, ktoré sa v priebehu času postupne otáčajú (apsidálna precesia).

Okrem toho sa samotná elipsa obežnej dráhy v priestore precesuje, predovšetkým v dôsledku interakcií s Jupiterom a Saturnom. To skracuje periódu precesie rovnodenností z 25 771,5 na ~21 636 rokov.

Sklon obežnej dráhy

Sklon obežnej dráhy Zeme sa pohybuje nahor a nadol vzhľadom na jej súčasnú obežnú dráhu v cykle s periódou približne 70 000 rokov. Milankovitch tento trojrozmerný pohyb neskúmal. Tento pohyb je známy ako "precesia ekliptiky" alebo "planetárna precesia".

Vedci si všimli tento posun a tiež to, že sa obežná dráha pohybuje vzhľadom na dráhy ostatných planét. Nemenná rovina, rovina, ktorá predstavuje uhlový moment hybnosti Slnečnej sústavy, je približne rovina dráhy Jupitera. Sklon zemskej dráhy má voči nemennej rovine 100 000-ročný cyklus. Je to veľmi podobné 100 000-ročnej perióde excentricity. Tento 100 000-ročný cyklus sa presne zhoduje so 100 000-ročným modelom ľadových dôb.

Predpokladá sa, že v rovine existuje disk prachu a iných úlomkov, ktorý ovplyvňuje klímu Zeme. Zem sa pohybuje cez túto rovinu okolo 9. januára a 9. júla, keď sa zvyšuje počet radarom zistených meteorov a nočných oblakov súvisiacich s meteormi.

Štúdia antarktického ľadového jadra, v ktorej sa použil pomer kyslíka a dusíka vo vzduchových bublinách zachytených v ľade, dospela k záveru, že klimatická reakcia zdokumentovaná v ľadových jadrách bola spôsobená oslnením severnej pologule, ako to navrhuje Milankovitchova hypotéza. Ide o ďalšie potvrdenie Milankovitchovej hypotézy relatívne novou metódou. Nie je v súlade s teóriou "sklonu" 100 000-ročného cyklu.

Vplyv apsidálnej precesie na ročné obdobiaZoom
Vplyv apsidálnej precesie na ročné obdobia

Zobrazenie apsidálnej precesie. Väčšina dráh v slnečnej sústave má oveľa menšiu excentricitu, takže sú takmer kruhové.Zoom
Zobrazenie apsidálnej precesie. Väčšina dráh v slnečnej sústave má oveľa menšiu excentricitu, takže sú takmer kruhové.

Súvisiace stránky

Otázky a odpovede

Otázka: Čo je to Milankovičov cyklus?


Odpoveď: Milankovičov cyklus je pomalá, pravidelná zmena obežnej dráhy Zeme okolo Slnka a sklonu zemskej osi, ktorá ovplyvňuje množstvo slnečného svetla dopadajúceho na niektoré časti Zeme a vedie k cyklickým zmenám klímy.

Otázka: Koľko klimatických cyklov na Zemi spôsobujú Milankovičove cykly?


Odpoveď: Milankovičove cykly spôsobujú cykly klímy na Zemi približne za 21 000, 41 000, 100 000 a 400 000 rokov.

Otázka: Kto predpovedal, že zmeny excentricity, osového sklonu a precesie zemskej dráhy spôsobujú klimatické zákonitosti na Zemi?


Odpoveď: Milutin Milanković pomocou aplikovanej matematiky predpovedal, že zmeny excentricity, axiálneho sklonu a precesie zemskej dráhy spôsobujú klimatické zákonitosti na Zemi.

Otázka: Kedy sa prvýkrát objavili astronomické teórie o Milankovičových cykloch?


Odpoveď: Podobné astronomické teórie o Milankovičových cykloch vypracovali v 19. storočí Joseph Adhemar, James Croll a ďalší.

Otázka: V čom spočíval problém Milankovichových cyklov do roku 1976?


Odpoveď: Do roku 1976 neexistovali žiadne spoľahlivé datované dôkazy, ktoré by vyriešili otázku úlohy Milankovičových cyklov v klimatických vzoroch na Zemi.

Otázka: Kedy boli vyriešené dôkazy o Milankovichových cykloch v klimatických vzoroch na Zemi?


Odpoveď: Dôkazy o Milankovichových cykloch v klimatických vzoroch na Zemi boli vyriešené uverejnením článku v časopise Science v roku 1976 po odobratí hlbokomorských jadier.

Otázka: Je oblasť Milankovičových cyklov stále predmetom aktívneho výskumu?


Odpoveď: Áno, celá oblasť Milankovichových cyklov a ich vplyvu na klimatické modely na Zemi je stále predmetom aktívneho výskumu.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3