מחזורי מחזורי מילנקוביץ 'סקירה: אינטראקציה בין כדור הארץ-שמש

בעוד שכולנו מכירים את ציר כדור הארץ המפנה לכוכב הצפוני (פולאריס) בזווית של 23.45 ° וכי האדמה נמצאת במרחק של 91-94 מיליון מיילים מהשמש, עובדות אלה אינן מוחלטות או קבועות. האינטראקציה בין כדור הארץ והשמש, המכונה וריאציה מסלולית, משתנה והשתנתה לאורך כל ההיסטוריה של 4.6 מיליארד שנה של כדור הארץ שלנו.

אקסצנטריות היא השינוי בצורת מסלול כדור הארץ סביב השמש. נכון לעכשיו, מסלול כדור הארץ שלנו הוא כמעט מעגל מושלם. יש רק בערך 3% הפרש מרחק בין הזמן בו אנו קרובים ביותר לשמש (perihelion) לבין הזמן בו אנו רחוקים ביותר מהשמש (אפליון). פריהליון מתרחש ב -3 בינואר ובנקודה זו, כדור הארץ נמצא במרחק של 91.4 מיליון קילומטרים מהשמש. באפיליון, 4 ביולי, כדור הארץ נמצא 94.5 מיליון מיילים מהשמש.

במהלך מחזור של 95,000 שנה, מסלול כדור הארץ סביב השמש משתנה מאליפסה דקה (סגלגלה) למעגל וחוזר חלילה. כאשר המסלול סביב השמש הוא אליפטי ביותר, יש הבדל גדול יותר בין כדור הארץ לשמש ב perihelion ואפליון. אם כי ההבדל הנוכחי של שלושה מיליון קילומטרים למרחק לא משנה את כמות האנרגיה הסולארית שאנו מקבלים הרבה יותר ההבדל ישנה את כמות האנרגיה הסולארית שתתקבל ויהפוך את הפריחה לתקופה הרבה יותר חמה של השנה אפליון.

במחזור של 42,000 שנה, כדור הארץ מתנדנד וזווית הציר, ביחס למישור המהפכה סביב השמש, משתנה בין 22.1 ° ל- 24.5 °. פחות זווית מה 23.45 ° הנוכחי שלנו פירושו פחות הבדלים עונתיים בין הצפון לדרומי חצי כדור בעוד שזווית גדולה יותר פירושה הבדלים עונתיים גדולים יותר (כלומר קיץ חם יותר וחורף קריר יותר).

12,000 שנה מעכשיו חצי הכדור הצפוני יחווה קיץ בדצמבר ובחורף ביוני מכיוון ש- ציר כדור הארץ יצביע על הכוכב וגה במקום היישור הנוכחי שלו עם הכוכב הצפוני או פולאריס. ההיפוך העונתי הזה לא יקרה פתאום, אך העונות יועברו בהדרגה לאורך אלפי שנים.

האסטרונום מילוטין מילנקוביץ 'פיתח את הנוסחאות המתמטיות שעליהן מבוססות וריאציות מסלוליות אלה. הוא שיער כי כאשר חלקים מסוימים של הווריאציות המחזוריות משולבים ומתרחשים בעת ובעונה אחת, הם אחראים לשינויים גדולים באקלים של כדור הארץ (אפילו עידן הקרח). מילנקוביץ 'העריך תנודות אקלימיות במהלך 450,000 השנים האחרונות ותיאר תקופות קרות וחמות. למרות שהוא עשה את עבודתו במחצית הראשונה של המאה העשרים, תוצאותיו של מילנקוביץ 'לא הוכחו עד שנות השבעים.

מחקר משנת 1976, שפורסם בכתב העת מדע בדק את ליבות המשקעים בים העמוק וגילה כי התיאוריה של מילנקוביץ 'תואמת תקופות של שינויי אקלים. אכן, עידן הקרח התרחש כאשר כדור הארץ עבר שלבים שונים של שונות במסלול.

מקורות

• הייס, ג'יי ג'ון אימברי, ונ 'ג'יי שקלטון. "וריאציות במסלול כדור הארץ: קוצב לב של ימי הבוקר." מדע. כרך 194, מספר 4270 (1976). 1121-1132.
• לוטגנס, פרדריק ק. ואדוארד ג'יי. טרבק. האווירה: מבוא למטאורולוגיה.