Hvordan jordens rotation og hældning former det globale klima:Milankovitch-cyklusserne forklaret

Comstock/Comstock/Getty Images

Milankovitch-cyklusser - opkaldt efter den serbiske matematiker MilutinMilanković - er langsomme, naturlige variationer i Jordens kredsløb og aksiale hældning. Disse gradvise ændringer modulerer mængden af solenergi, der når vores planet, og påvirker derved langsigtede klimamønstre og timingen af glaciale fremskridt og tilbagetrækninger.

Excentricitet

Excentricitet kvantificerer, hvor meget Jordens kredsløb afviger fra en perfekt cirkel. Når excentriciteten er nul, er kredsløbet cirkulært; når den nærmer sig én, bliver kredsløbet mere aflangt. Banens nøglepunkter er perihelium (nærmeste tilgang til Solen) og aphelium (det fjerneste punkt). The difference between these distances defines eccentricity, which currently ranges from 0.0005 to 0.06. Højere excentricitet tillader lidt mere solstråling at nå planetens overflade. Cyklussen varer omkring 90.000-100.000 år.

Obliquity

Skråhed refererer til hældningen af Jordens akse i forhold til dens baneplan. En hældning på nul ville slette årstider, mens den nuværende hældning svinger mellem 22° og 24,5°. Når den nordlige halvkugle vipper væk fra Solen, falder vintertemperaturerne kraftigt; når den vipper mod solen, stiger sommertemperaturerne. Disse sæsonudsving bliver mere udtalte med større hældning. Skævhedscyklussen strækker sig over omkring 40.000 år.

Precession

Præcession er den blide slingre af Jordens akse, hovedsageligt drevet af månens og planetariske gravitationskræfter. Denne slingre ændrer timingen af ​​perihelion og aphelion i forhold til årstiderne, hvilket ændrer intensiteten af ​​sæsonbestemte kontraster. Når en halvkugle vender mod Solen i perihelium, oplever denne halvkugle ekstreme årstider; effekten vendes, når den modsatte halvkugle vender mod Solen. Præcession fuldender en fuld cyklus på cirka 26.000 år.

Klimapåvirkning

Samspillet mellem excentricitet, skævhed og præcession - samlet Milankovitch-cyklusserne - skaber variationer i fordelingen og intensiteten af solstråling over titusinder af år. For eksempel er Jorden omkring 5 millioner km (3 millioner miles) længere fra Solen ved aphelium end ved perihelium. I dag falder sommeren på den nordlige halvkugle sammen med aphelion, som modererer sæsonbestemte ekstremer. For 16.000 år siden producerede den modsatte linjeføring meget hårdere sæsonudsving, en faktor, der menes at drive den cykliske fremgang og tilbagetrækning af kontinentale gletsjere.

Disse cyklusser udgør en naturlig ramme for at forstå Jordens langsigtede klimaudsving, komplementerer menneskeskabte ændringer og giver indsigt i fremtidige klimabaner.