Недавно от одного из наших подписчиков поступил вопрос, на первый взгляд, не связанный с заголовком статьи:
Что такое циклы Миланковича? и как они влияют на Земной климат?
Но в действительности именно эти циклы вносят огромный вклад в глобальное потепление. Милутин Миланкович, известный учёный, который связал цикличные изменения некоторых параметров вращения и движения Земли по орбите с глобальными изменениями климата. Сегодня я расскажу о циклах Миланковича, которые, в теории, являются основным двигателем долгосрочных изменений климата на Земле.
Эксцентриситет и изменение формы орбиты Земли
Одним из циклов Миланковича является долгопериодические колебания эксцентриситета орбиты Земли связанное с притяжением других планет Солнечной системы. Эксцентриситет показывает насколько форма орбиты отличается от идеального круга.
Сила притяжения газовых гигантов: Юпитера и Сатурна, со временем заставляет меняться форму орбиты Земли от эллипса, вытянутого в одном направлении к эллипсу, вытянутому в другом направлении, то есть она меняет эксцентриситет орбиты Земли. Подобное изменения повторяются каждые 93 000 лет.
Изменение эксцентриситета орбиты.
Несмотря на то, что данные изменения в орбите Земли незначительны, и эффект от них невелик, но, в сочетании с другими циклами Миланковича, они играют существенную роль в долгопереодических естественных изменениях климата.
Прецессия
Другим циклом Миланковича является прецессия оси вращения Земли. Прецессия — это процесс при котором ось вращения Земли медленно движется по круговому конусу. Земля как огромный гироскоп, когда он начинает вращаться, его ось описывает конус. Полный оборот земной оси длится около 25 750 лет.
Прецессия оси вращения Земли.
Осевая прецессия постепенно смещает времена года, заставляя их начаться раньше. Сейчас Земля наклонена так, что в январе северное полушарие Земли отклонено от Солнца (и у нас зима), а южная — обращена к Солнцу (там лето). Через 13000 лет ситуация изменится на противоположную: в январе в северном полушарии будет лето, а в южном полушарии — зима.
Поскольку прецессия меняет направление оси вращения планеты, то и видимые с Земли полюса мира, будут располагаться по-другому относительно звёзд. Сейчас северный полюс мира сейчас находится у Полярной звезды, а через 12000 лет, из-за прецессии будет находиться у звезды Вега.
Нутация
Ещё один цикл Миланковича связан с нутацией. В настоящее время экватор Земли наклонён на 23,4 градуса к плоскости орбиты, но этот угол не является постоянным, он очень медленно меняется с периодом, который составляет около 41 000 лет. Эти периодические изменения угла наклона земной оси называются нутации.
На этот цикл в большинстве влияет Луна и планеты солнечной системы. Максимальный наклон у земной оси в последний раз был примерно 10 700 лет назад, тогда угол наклона составлял около 24,5 градусов. А минимального наклона Земля достигнет примерно через 9800, тогда угол наклона составит 22,1 градус.
Поскольку сейчас угол наклона оси уменьшается, это постепенно приводит к всё более тёплой зиме и холодному лету в северном полушарии, что, со временем, позволит снегу и льду в высоких широтах накапливаться в большие ледяные шапки. С увеличением площади ледяного покрова в космос будет отражаться всё большая часть энергии, поступающей от Солнца. Это будет способствовать ещё большему охлаждению планеты.
При совпадении циклов Миланковича таким образом, что все факторы только снижают количество тепла, получаемого планетой от Солнца, Земля существенно охлаждается, что приводит к ледниковым периодам. А когда все факторы только увеличивают, получаемое Землёй тепло, наступает эпоха потепления, во время которой происходят масштабные таяния ледников и уменьшение полярных ледяных шапок.
В данный момент Земля переживает очередной пик температуры, причём самый тёплый за последний миллион лет, и если взглянуть на график выше, можно увидеть, что мы находимся как раз на пике потепления, связанного с циклами Миланковича.
Автор: Алексей Нимчук. Редакция: Фёдор Карасенко.