دورات ميلانكوفيتش هي إحدى النظريات التي حاول العلماء بواسطتها شرح وجود الجليد في تاريخ الأرض. تسمى هذه الفرضية أيضًا المداري أو الفلكي. حصلت على اسمها من عالم المناخ اليوغوسلافي ميلوتين ميلانكوفيتش. على الرغم من كثرة التناقضات في هذه النظرية ، إلا أنها شكلت أساس علم المناخ القديم.
حركة الأرض
كما تعلم ، تدور الأرض حول الشمس في مدار إهليلجي وحول محورها. هذا الأخير يغير موقعه أيضًا بسبب تأثير جاذبية القمر. محور الأرض له زاوية ميل معينة مثل الكواكب الأخرى في النظام الشمسي. يصف مخروط في الفضاء. هذا التأثير يسمى الاستباقية. من الأمثلة الجيدة على تصور هذه الميزة لحركة الكوكب هو دوران قمة دوارة.
فترة الثورة الكاملة حول المحيط حوالي 25800 سنة. تتغير زاوية إمالة المحور أيضًا في نطاق 22.1-24.5 درجة كل 40100 سنة. تسمى هذه الظاهرة بالعفونة
غرابة ، أوتتغير درجة انضغاط مدار الأرض أثناء دوران الشمس على مدى 90800 سنة. عندما يزداد ، يتحرك الكوكب بعيدًا عن النجم ويتلقى إشعاعًا شمسيًا أقل ، وبالتالي الحرارة. هناك أيضًا فترات يتزامن فيها أكبر منحدر للأرض مع الانحراف الأقصى. والنتيجة تبريد عالمي.
Perihilion و Aphelion
نظرًا لأن كواكب النظام الشمسي لها تأثير متبادل على بعضها البعض ، فإن محور مدار الأرض عند التحرك حول الشمس يتحول تدريجياً في نفس اتجاه الحركة المدارية. نتيجة لذلك ، يتم إزاحة الحضيض - نقطة المدار الأقرب إلى النجم والأوج - أبعد نقطة. تؤثر هذه المعلمات على شدة تأثير الإشعاع الشمسي - الإشعاع الحراري والكهرومغناطيسي والجسمي. من حيث النسبة المئوية ، هذه التقلبات صغيرة ، لكنها تؤثر على تسخين سطح الكوكب.
علم الفلك والجيوفيزياء وعلم المناخ هي العلوم التي يسعى العلماء بمساعدة من خلالها إلى إقامة العلاقة بين النشاط الشمسي والتغيرات العلمانية في متوسط درجة الحرارة السنوية والمناخ بشكل عام ، وكذلك بين العوامل الأخرى. مهمتهم ليست فقط تحديد الأنماط الطبيعية ، ولكن أيضًا التنبؤ بالتغيرات المستقبلية التي يمكن أن تؤثر بشكل كبير على حياة الإنسان.
ما هي دورات ميلانكوفيتش؟
يتغير مناخ الأرض تحت تأثير العوامل البشرية وغير البشرية. المجموعة الثانية تشمل الحركات التكتونية لألواح الغلاف الصخري ،تقلبات في الإشعاع الشمسي والنشاط البركاني ودورات ميلانكوفيتش. يصفون تأثير التغيرات في تحركات الكوكب على مناخه.
في عام 1939 ، طرح ميلانكوفيتش لأول مرة فرضية حول الاعتماد الدوري للعصور الجليدية على مدى 500 ألف سنة الماضية. قام بحساب ديناميكيات التغيرات في الإشعاع الشمسي ، والذي يتكون من الإشعاع الكهرومغناطيسي والجسمي ، وشرح سبب التجلد في عصر البليستوسين. في رأيه ، كان يتألف من تغيير معلمات مدار الكوكب - الانحراف ، زاوية ميل المحور وموضع الحضيض الشمسي. وفقًا لمسلمات نظريته ، تتكرر التجمعات الجليدية التي تسببها هذه العوامل على فترات قصيرة ويمكن التنبؤ بها.
تم بناء فرضيته على افتراض أن الغلاف الجوي للكوكب كان شفافًا. تم حساب المتغيرات من الإشعاع الشمسي (التشمس) من قبله لخط عرض 65 درجة شمالا. المقاطع التي تم الحصول عليها على مخطط التشمس ، المقابلة لأربعة تجمعات جليدية ، مرتبطة جيدًا بمخطط التجلد في جبال الألب ، الذي بناه العالمان الألمان أ.بنك وإي.بروكنر.
العوامل الرئيسية وعصور الجليد
وفقًا لنظرية ميلانكوفيتش ، يجب أن تعمل العوامل المدارية الرئيسية الثلاثة المذكورة أعلاه بشكل طبيعي في اتجاهات مختلفة حتى لا يتراكم تأثيرها. يأتي العصر الجليدي التالي عندما يضيفون ويعززون بعضهم البعض.
كل منهم يحدد تأثير الشمس على الأرض ، على كمية الإشعاع الشمسي التي يتلقاها مختلفمناطق الكوكب. إذا انخفض في نصف الكرة الشمالي ، حيث يتركز الجزء الأكبر من الأنهار الجليدية ، فإن المزيد والمزيد من الثلج يتراكم على السطح كل عام. زيادة الغطاء الثلجي يزيد من انعكاس ضوء الشمس ، والذي بدوره يساهم في زيادة تبريد الكوكب.
هذه العملية تتزايد تدريجياً ، ويبدأ التبريد العالمي ، ويبدأ عصر جليدي آخر. في نهاية هذه الدورة ، لوحظت الظاهرة المعاكسة. وفقًا للبيانات العلمية ، بلغت ذروة التبريد خلال العصر الجليدي الأخير حوالي 18000 عام.
تأثير السبق
يعتقد العلماء أن الدورة التمهيدية تكون أكثر وضوحًا في التجمعات الجليدية في نصف الكرة الشمالي. الآن هي في فترة ما بين العصر الجليدي ، والتي ستنتهي في حوالي 9-10 آلاف سنة. في الألفية القادمة ، قد يستمر مستوى سطح البحر في الارتفاع بسبب ذوبان الأنهار الجليدية. أولاً وقبل كل شيء ، يتعلق هذا بالغطاء الجليدي في جرينلاند - ثاني أكبر صفيحة بعد القطب الجنوبي.
في نصف الكرة الجنوبي ، على العكس من ذلك ، يتم حاليًا ملاحظة حقبة "التجلد" ، ولكن نظرًا لوجود مساحة أقل بكثير هنا من الأراضي الموجودة في الشمال ، فإن هذه الظاهرة لا تبدو مشرقة جدًا.
إذا وقع يوم الانقلاب الشتوي على الأوج (أي أن ميل محور دوران الكوكب في الاتجاه من الشمس هو الحد الأقصى) ، فسيكون الشتاء أطول وأكثر برودة ، والصيف - حار وقصير. في النصف الآخر من الكرة الأرضية ، على العكس من ذلك ، هناك صيف طويل بارد وشتاء دافئ قصير. الاختلافات في مدة هذه الفصول هي أكثر وضوحا ، أكثرالانحراف المداري
التحول
يرتبط التحول بالمزيد من التقلبات قصيرة المدى في موضع محور الأرض. أكبر مقدار للسعة 18.6 سنة.
يؤدي التحول إلى تغيير في التناقضات الموسمية للإشعاع الشمسي ، لكن الكمية السنوية تظل ثابتة. الزيادة في التشمس في الصيف (الطقس الحار والجاف) يقابلها انخفاضها في الشتاء.
تغيير الشكل المداري
تعتمد المسافة من الأرض إلى الشمس على استطالة مدار الكوكب. الفرق بين النقطتين المتطرفتين 4.7 مليون كيلومتر. في عصر الانحراف الصغير ، يتلقى الكوكب المزيد من الإشعاع الشمسي ، ويزداد ارتفاع درجة حرارة الحدود العليا للغلاف الجوي ، والعكس صحيح.
يغير الانحراف إجمالي الإشعاع الشمسي السنوي ، لكن هذا الاختلاف صغير. خلال المليون سنة الماضية لم تتجاوز 0.2٪. يحدث أكبر تأثير عندما يتزامن الحد الأقصى من الانحراف مع أكبر ميل لمحور الأرض.
تاريخ تغير مناخ الأرض
تسمح لنا طرق البحث الجيوفيزيائية الحديثة بمعرفة كيف كان المناخ على كوكبنا منذ مئات الآلاف من السنين. يتم تقدير درجة الحرارة بشكل غير مباشر من خلال عدد نظائر الهيدروجين والأكسجين الثقيل. معدل الاحتباس الحراري حاليا حوالي 1 درجة في السنة.
على مدار 400000 عام الماضية ، تم تسجيل 4 عصور جليدية فيأرض. أدى ارتفاع حاد في درجات الحرارة ، والذي بدأ منذ حوالي 12 ألف سنة ، إلى ارتفاع مستوى المحيط بمقدار 50-100 متر ، وربما وصف الكتاب المقدس هذه الظاهرة بأنها الطوفان.
يصاحب الاحترار في العصر الحديث تقلبات متوسط درجات الحرارة السنوية من 2-3 درجات. على التبعيات المبنية ، لوحظت قفزات في درجة حرارة سطح الكوكب ، والتي لا تزيد مدتها عن 1000 عام. هناك تقلبات في دورة أصغر - كل 100-200 سنة بمقدار 1-2 درجة. كما يقترح العلماء ، هذا بسبب التقلبات في كمية الميثان وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
عيوب النظرية
في الستينيات والسبعينيات. في القرن العشرين ، حصل العلماء على بيانات تجريبية ومحسوبة جديدة اختلفت عن مفهوم دورات ميلانكوفيتش. يحتوي على التناقضات التالية:
- لم يكن الغلاف الجوي للأرض دائمًا شفافًا كما هو الآن. وهذا ما تؤكده دراسات الجليد في جرينلاند وأنتاركتيكا. كمية كبيرة من الغبار ، التي يُفترض أنها مرتبطة بالنشاط البركاني النشط ، تعكس الحرارة الشمسية. نتيجة لذلك ، برد سطح الكوكب.
- وفقًا لنظرية ميلانكوفيتش ، حدثت التجمعات الجليدية في جرينلاند والقارة القطبية الجنوبية في فترات زمنية مختلفة ، لكن هذا يتعارض مع بيانات الحفريات.
- يجب تكرار التبريد العالمي على فترات متساوية تقريبًا ، لكنها في الواقع لم تكن في الفترتين الدهر الوسيط والثالث ، وفي العصر الرباعي اتبعوا واحدًا تلو الآخر.
العيب الرئيسي لهذه النظرية هو أنيعتمد فقط على العوامل الفلكية ، أي التغيير في حركة الأرض. في الواقع ، هناك العديد من الأسباب الأخرى: الاختلافات في المجال المغنطيسي الأرضي ، ووجود العديد من ردود الفعل في النظام المناخي (آلية استجابة الرنين التي تحدث استجابة للتأثيرات المدارية) ، والنشاط التكتوني (النشاط البركاني ، والنشاط الزلزالي) ، وفي الآونة الأخيرة قرون ، المكون البشري ، أي تأثير النشاط الاقتصادي البشري على الطبيعة.
