Ce sunt ciclurile Milankovitch?

Ciclurile Milankovitch descriu modul în care schimbări relativ ușoare în mișcarea Pământului afectează clima planetei. Ciclurile poartă numele lui Milutin Milankovitch, un astrofizician sârb care a început să investigheze cauza vechilor ere glaciare ale Pământului la începutul anilor 1900, potrivit Muzeului American de Istorie Naturală (AMNH).

Pământul a cunoscut cele mai recente ere glaciare în timpul epocii Pleistocenului, care a durat de acum 2,6 milioane de ani până acum 11.700 de ani. Timp de mii de ani la un moment dat, chiar și regiunile mai temperate ale globului au fost acoperite de ghețari și calote de gheață, potrivit Muzeului de Paleontologie al Universității din California.

Pentru a determina cum a putut Pământul să experimenteze schimbări atât de vaste ale climei de-a lungul timpului, Milankovitch a încorporat date despre variațiile poziției Pământului cu cronologia erelor glaciare din timpul Pleistocenului. El a studiat variațiile Pământului din ultimii 600.000 de ani și a calculat cantitățile variabile de radiații solare datorate modificării parametrilor orbitali ai Pământului. Făcând acest lucru, el a reușit să facă legătura între cantitățile mai mici de radiații solare din latitudinile nordice înalte și precedentele ere glaciare europene, potrivit AMNH.

Calculele și hărțile lui Milankovitch, care au fost publicate în anii 1920 și sunt folosite și astăzi pentru a înțelege clima trecută și viitoare, l-au condus la concluzia că există trei cicluri poziționale diferite, fiecare cu propria durată a ciclului, care influențează clima de pe Pământ: excentricitatea orbitei Pământului, înclinarea axială a planetei și oscilația axei sale.

Excentricitatea

Pământul orbitează în jurul Soarelui într-o formă ovală numită elipsă, cu Soarele într-unul dintre cele două puncte focale (focare). Elipticitatea este o măsură a formei ovale și este definită de raportul dintre axa semimioară (lungimea axei scurte a elipsei) și axa semimioară (lungimea axei lungi a elipsei), potrivit Universității Swinburne. Un cerc perfect, în care cele două focare se întâlnesc în centru, are o elipticitate de 0 (excentricitate mică), iar o elipsă care se comprimă până aproape de o linie dreaptă are o excentricitate de aproape 1 (excentricitate mare).

Orbita Pământului își modifică ușor excentricitatea în decursul a 100.000 de ani, de la aproape 0 la 0,07 și invers, potrivit Observatorului Pământului de la NASA. Atunci când orbita Pământului are o excentricitate mai mare, suprafața planetei primește cu 20 până la 30% mai multe radiații solare atunci când se află la periheliu (cea mai scurtă distanță dintre Pământ și Soare în fiecare orbită) decât atunci când se află la afeliu (cea mai mare distanță dintre Pământ și Soare în fiecare orbită). Atunci când orbita Pământului are o excentricitate mică, există o diferență foarte mică în ceea ce privește cantitatea de radiație solară care este primită între periheliu și afeliu.

Astăzi, excentricitatea orbitei Pământului este de 0,017. La periheliu, care are loc în jurul datei de 3 ianuarie a fiecărui an, suprafața Pământului primește cu aproximativ 6 procente mai multă radiație solară decât la afeliu, care are loc în jurul datei de 4 iulie.

Înclinarea axială

Înclinarea axei Pământului în raport cu planul orbitei sale este motivul pentru care experimentăm anotimpuri. Modificări ușoare ale înclinării modifică cantitatea de radiație solară care cade în anumite locuri de pe Pământ, potrivit Universității Indiana Bloomington. Pe parcursul a aproximativ 41.000 de ani, înclinarea axei Pământului, cunoscută și sub numele de oblicitate, variază între 21,5 și 24,5 grade.

Când axa se află la înclinarea minimă, cantitatea de radiații solare nu se schimbă prea mult între vară și iarnă pentru o mare parte din suprafața Pământului și, prin urmare, anotimpurile sunt mai puțin severe. Acest lucru înseamnă că vara la poli este mai răcoroasă, ceea ce permite zăpezii și gheții să persiste pe timpul verii și în timpul iernii, acumulându-se în cele din urmă în pături de gheață uriașe.

Astăzi, Pământul este înclinat la 23,5 grade și scade încet, potrivit EarthSky.

Precesia

Pământul se clatină foarte puțin pe măsură ce se învârte pe axa sa, la fel ca atunci când un carusel începe să încetinească. Această oscilație, cunoscută sub numele de precesie, este cauzată în principal de gravitația Soarelui și a Lunii care trag asupra protuberanțelor ecuatoriale ale Pământului. Oscilația nu schimbă înclinarea axei Pământului, dar orientarea se schimbă. De-a lungul a aproximativ 26.000 de ani, Pământul se clatină într-un cerc complet, potrivit Washington State University.

În prezent, și în ultimele câteva mii de ani, axa Pământului a fost îndreptată spre nord mai mult sau mai puțin spre Polaris, cunoscută și sub numele de Steaua Polară. Dar oscilația precesională treptată a Pământului înseamnă că Polaris nu este întotdeauna Steaua Polară. În urmă cu aproximativ 5.000 de ani, Pământul era îndreptat mai mult spre o altă stea, numită Thubin. Și, în aproximativ 12.000 de ani, axa va fi parcurs un pic mai mult în jurul cercului său de precesie și va arăta spre Vega, care va deveni următoarea stea polară.

În timp ce Pământul completează un ciclu de precesie, orientarea planetei este modificată în raport cu periheliul și afeliul. Dacă o emisferă este îndreptată spre Soare în timpul periheliului (cea mai scurtă distanță dintre Pământ și Soare), ea va fi îndreptată în direcția opusă în timpul afeliului (cea mai mare distanță dintre Pământ și Soare), iar opusul este valabil pentru cealaltă emisferă. Emisfera care este îndreptată spre Soare în timpul periheliului și îndepărtată în timpul afeliului experimentează contraste de anotimpuri mai extreme decât cealaltă emisferă.

În prezent, vara în emisfera sudică are loc în apropierea periheliului și iarna în apropierea afeliului, ceea ce înseamnă că emisfera sudică experimentează anotimpuri mai extreme decât emisfera nordică.

.