Циклы Миланковича
- На графике показаны изменения пяти элементов орбиты: Осевой наклон или наклон (ε).Эксцентриситет ( е ).Долгота перигелия (sin(ϖ)).Индекс прецессии ( и sin(ϖ))
- Индекс прецессии и наклон контролируют инсоляцию на каждой широте: Среднесуточная инсоляция в верхних слоях атмосферы в день летнего солнцестояния ( ) на 65° с.ш.
- Океанские отложения и слои антарктического льда фиксируют древние уровни моря и температуру: Бентические форумы (57 распространенных местоположений)Ледяной керн Восток (Антарктида)
- Вертикальная серая линия показывает настоящее время (2000 г. н. э.).
Циклы Миланковича описывают коллективное воздействие изменений в движении Земли на ее климат на протяжении тысячелетий. Термин был придуман и назван в честь сербского геофизика и астронома Милютина Миланковича . В 1920-х годах он выдвинул гипотезу, что изменения эксцентриситета , осевого наклона и прецессии в совокупности приводят к циклическим изменениям внутригодового и широтного распределения солнечной радиации на поверхности Земли, и что это орбитальное воздействие сильно влияет на климатические условия Земли. [ 1 ] [ 2 ]
Движения Земли
[ редактировать ]вокруг Вращение Земли своей оси и вращение вокруг Солнца развиваются с течением времени из-за гравитационного взаимодействия с другими телами Солнечной системы . Вариации сложны, но несколько циклов являются доминирующими. [ 3 ]
варьируется Орбита Земли от почти круглой до слегка эллиптической (ее эксцентриситет варьируется). больше варьируются Когда орбита более вытянута, расстояние между Землей и Солнцем и количество солнечной радиации в разное время года . Кроме того, несколько меняется наклон вращения Земли (ее наклон ). Больший наклон делает времена года более экстремальными. меняется направление, Наконец, у неподвижных звезд на которое указывает земная ось ( осевая прецессия ), а эллиптическая орбита Земли вокруг Солнца вращается ( апсидальная прецессия ). Комбинированный эффект прецессии и эксцентриситета заключается в том, что близость к Солнцу происходит в разные астрономические сезоны . [ 4 ]
Миланкович изучал изменения в этих движениях Земли, которые изменяют количество и расположение солнечной радиации, достигающей Земли. Это известно как солнечное воздействие (пример радиационного воздействия ). Миланкович подчеркнул изменения, произошедшие на 65 ° северной широты из-за большого количества суши на этой широте. Массы суши меняют температуру быстрее, чем океаны, из-за смешивания поверхностных и глубинных вод и того факта, что почва имеет меньшую объемную теплоемкость, чем вода. [ 5 ]
Эксцентриситет орбиты
[ редактировать ]Орбита Земли приближается к эллипсу . Эксцентриситет измеряет отклонение этого эллипса от круглости. Форма орбиты Земли варьируется от почти круглой (теоретически эксцентриситет может достигать нуля) до слегка эллиптической (самый высокий эксцентриситет составил 0,0679 за последние 250 миллионов лет). [ 6 ] Его среднее геометрическое или логарифмическое значение равно 0,0019. Основная составляющая этих изменений происходит с периодом 405 000 лет. [ 7 ] (изменение эксцентриситета ±0,012). Другие компоненты имеют циклы продолжительностью 95 000 и 124 000 лет. [ 7 ] (с периодом биения 400 000 лет). Они свободно объединяются в 100 000-летний цикл (колебание от -0,03 до +0,02). Текущий эксцентриситет составляет 0,0167. [ 7 ] и снижается.
Эксцентриситет изменяется в первую очередь из-за гравитационного притяжения Юпитера и Сатурна . Однако большая полуось орбитального эллипса остается неизменной; Согласно теории возмущений , которая вычисляет эволюцию орбиты, большая полуось инвариантна . Инвариантным является и орбитальный период (продолжительность сидерического года ), поскольку согласно третьему закону Кеплера он определяется большой полуосью. Более долгосрочные изменения вызваны взаимодействиями с участием перигелий и узлов планет Меркурий, Венера, Земля, Марс и Юпитер. [ 6 ]
Влияние на температуру
[ редактировать ]Большая полуось является константой. Следовательно, когда орбита Земли становится более эксцентричной, малая полуось укорачивается. Это увеличивает масштаб сезонных изменений. [ 8 ]
Относительное увеличение солнечного излучения при самом близком приближении к Солнцу ( перигелий ) по сравнению с излучением на самом дальнем расстоянии ( афелий ) немного превышает эксцентриситет в четыре раза. При нынешнем эксцентриситете орбиты Земли приходящая солнечная радиация варьируется примерно на 6,8%, тогда как расстояние от Солнца в настоящее время варьируется всего на 3,4% (5,1 миллиона км или 3,2 миллиона миль или 0,034 а.е.). [ 9 ]
В настоящее время перигелий наступает около 3 января, а афелий - около 4 июля. Когда орбита наиболее эксцентрична, количество солнечной радиации в перигелии будет примерно на 23% больше, чем в афелии. Однако эксцентриситет Земли настолько мал (по крайней мере, в настоящее время), что изменение солнечного излучения является второстепенным фактором сезонных изменений климата по сравнению с наклоном оси и даже по сравнению с относительной легкостью нагревания больших территорий северного полушария. . [ 10 ]
Влияние на продолжительность сезонов
[ редактировать ]| Год | Северный полушарие |
Южный полушарие |
Дата ( UTC ) | Сезон продолжительность |
|---|---|---|---|---|
| 2005 | Зимнее солнцестояние | Летнее солнцестояние | 21 декабря 2005 18:35 | 88,99 дней |
| 2006 | Весеннее равноденствие | Осеннее равноденствие | 20 марта 2006 18:26 | 92,75 дней |
| 2006 | Летнее солнцестояние | Зимнее солнцестояние | 21 июня 2006 12:26 | 93,65 дней |
| 2006 | Осеннее равноденствие | Весеннее равноденствие | 23 сентября 2006 4:03 | 89,85 дней |
| 2006 | Зимнее солнцестояние | Летнее солнцестояние | 22 декабря 2006 0:22 | 88,99 дней |
| 2007 | Весеннее равноденствие | Осеннее равноденствие | 21 марта 2007 0:07 | 92,75 дней |
| 2007 | Летнее солнцестояние | Зимнее солнцестояние | 21 июня 2007 18:06 | 93,66 дней |
| 2007 | Осеннее равноденствие | Весеннее равноденствие | 23 сентября 2007 9:51 | 89,85 дней |
| 2007 | Зимнее солнцестояние | Летнее солнцестояние | 22 декабря 2007 06:08 |
Времена года — это квадранты земной орбиты, отмеченные двумя солнцестояниями и двумя равноденствиями. Второй закон Кеплера гласит, что тело на орбите проходит равные площади за одинаковое время; его орбитальная скорость самая высокая в перигелии и самая низкая в афелии. Земля проводит меньше времени вблизи перигелия и больше времени возле афелия. Это означает, что продолжительность сезонов различается. [ 12 ] Перигелий в настоящее время происходит около 3 января, поэтому большая скорость Земли сокращает зиму и осень в северном полушарии. Лето в северном полушарии на 4,66 дня длиннее зимы, а весна на 2,9 дня длиннее осени. [ 12 ] Больший эксцентриситет увеличивает изменение орбитальной скорости Земли. Однако в настоящее время орбита Земли становится менее эксцентричной (более почти круговой). Это сделает времена года в ближайшем будущем более похожими по продолжительности. [ 12 ]
Осевой наклон (наклон)
[ редактировать ]
Угол наклона оси Земли по отношению к плоскости орбиты (наклон эклиптики ) варьируется от 22,1 ° до 24,5 ° в течение цикла около 41 000 лет. Текущий наклон составляет 23,44°, что примерно на полпути между крайними значениями. Последний раз наклон достиг своего максимума в 8700 году до нашей эры , что коррелирует с началом голоцена, современной геологической эпохи. Сейчас он находится в фазе убывания своего цикла и достигнет своего минимума примерно в 11800 году нашей эры . [ 12 ] Увеличение наклона увеличивает амплитуду сезонного цикла инсоляции , обеспечивая больше солнечной радиации летом в каждом полушарии и меньше зимой. Однако эти эффекты не одинаковы повсюду на поверхности Земли. Увеличение наклона увеличивает общую годовую солнечную радиацию в более высоких широтах и уменьшает ее ближе к экватору. [ 12 ]
Текущая тенденция уменьшения наклона сама по себе будет способствовать более мягким сезонам (более теплая зима и более холодное лето), а также общей тенденции к похолоданию. [ 12 ] Поскольку большая часть снега и льда на планете лежит на высоких широтах, уменьшение наклона может способствовать окончанию межледникового периода и наступлению ледникового периода по двум причинам: 1) общая летняя инсоляция меньше, и 2) меньше инсоляции. в более высоких широтах (где меньше тает снег и лед предыдущей зимы). [ 12 ]
Осевая прецессия
[ редактировать ]
Осевая прецессия — это тенденция направления оси вращения Земли относительно неподвижных звезд с периодом около 25 700 лет. Это движение, также известное как прецессия равноденствий, означает, что в конечном итоге Полярная звезда больше не будет звездой северного полюса . Эта прецессия вызвана приливными силами, действующими Солнцем и Луной на вращающуюся Землю; оба вносят примерно одинаковый вклад в этот эффект. [ нужна ссылка ]
В настоящее время перигелий происходит летом в южном полушарии. Это означает, что солнечная радиация из-за наклона оси южного полушария к Солнцу и близости Земли к Солнцу достигнет максимума южным летом и минимума южной зимой. Таким образом, эти эффекты на отопление являются аддитивными, а это означает, что сезонные изменения в облучении южного полушария более экстремальны. В северном полушарии эти два фактора достигают максимума в разное время года: север наклоняется к Солнцу, когда Земля находится дальше всего от Солнца. Эти два эффекта действуют в противоположных направлениях, что приводит к менее резким колебаниям инсоляции. [ нужна ссылка ]
Примерно через 10 000 лет северный полюс будет наклонен к Солнцу, когда Земля окажется в перигелии. Наклон оси и эксцентриситет орбиты будут способствовать максимальному увеличению солнечной радиации летом в северном полушарии. Осевая прецессия будет способствовать более экстремальным колебаниям облучения в северном полушарии и менее экстремальным колебаниям в южном. Когда ось Земли выровнена так, что афелий и перигелий находятся вблизи точек равноденствия, осевой наклон не будет совмещен с эксцентриситетом или против него. [ нужна ссылка ]
Апсидальная прецессия
[ редактировать ]
Сам орбитальный эллипс прецессирует в пространстве нерегулярным образом, совершая полный цикл относительно неподвижных звезд примерно за 112 000 лет. [ 13 ] Апсидальная прецессия происходит в плоскости эклиптики и изменяет ориентацию орбиты Земли относительно эклиптики. Происходит это прежде всего в результате взаимодействия с Юпитером и Сатурном. Меньший вклад вносят также сжатие Солнца и эффекты общей теории относительности , хорошо известные для Меркурия. [ 14 ]
Апсидальная прецессия в сочетании с 25700-летним циклом осевой прецессии (см. Выше ) меняет положение в год, когда Земля достигает перигелия. Апсидальная прецессия сокращает этот период примерно до 21 000 лет в настоящее время. Согласно относительно старому источнику (1965 г.), среднее значение за последние 300 000 лет составило 23 000 лет, варьируясь от 20 800 до 29 000 лет. [ 13 ]
Поскольку ориентация орбиты Земли меняется, каждый сезон постепенно начинается раньше в году. Прецессия означает, что неравномерное движение Земли (см. выше ) будет влиять на разные времена года. Зима, например, будет находиться на другом участке орбиты. Когда апсиды Земли (крайние расстояния от Солнца) совпадают с точками равноденствия, продолжительность весны и лета вместе взятых будет равна продолжительности осени и зимы. Когда они совпадают с солнцестояниями, разница в продолжительности этих сезонов будет наибольшей. [ нужна ссылка ]
Наклонение орбиты
[ редактировать ]
Наклон орбиты Земли меняется вверх и вниз относительно ее нынешней орбиты. Это трехмерное движение известно как «прецессия эклиптики» или «планетарная прецессия». Текущий наклон Земли относительно неизменной плоскости (плоскости, представляющей угловой момент Солнечной системы - примерно плоскости орбиты Юпитера) составляет 1,57 °. [ нужна ссылка ] Миланкович не изучал планетарную прецессию. Совсем недавно было обнаружено, что его период относительно земной орбиты составляет около 70 000 лет. Однако при измерении независимо от орбиты Земли, но относительно неизменной плоскости, прецессия имеет период около 100 000 лет. Этот период очень похож на 100 000-летний период эксцентриситета. Оба периода близко соответствуют 100 000-летней схеме ледниковых событий. [ 15 ]
Теоретические ограничения
[ редактировать ]
Материалы, взятые с Земли, были изучены, чтобы сделать вывод о циклах климата прошлого. Керны антарктического льда содержат захваченные пузырьки воздуха, соотношение различных изотопов кислорода в которых является надежным показателем глобальной температуры во время формирования льда. Изучение этих данных пришло к выводу, что климатическая реакция, зафиксированная в ледяных кернах, была обусловлена инсоляцией северного полушария, как предполагает гипотеза Миланковича. [ 16 ] Подобные астрономические гипотезы были выдвинуты в 19 веке Джозефом Адхемаром , Джеймсом Кроллом и другими. [ 17 ]
Анализ глубоководных кернов океана и глубин озер, [ 18 ] [ 19 ] и основополагающая статья Хейса , Имбри и Шеклтона. [ 20 ] обеспечить дополнительное подтверждение с помощью вещественных доказательств. Климатические записи, содержащиеся в керне породы высотой 1700 футов (520 м), пробуренном в Аризоне, показывают закономерность, синхронизированную с эксцентриситетом Земли, и керны, пробуренные в Новой Англии, соответствуют этому, начиная с 215 миллионов лет назад. [ 21 ]
выпуск 100 000 лет
[ редактировать ]Миланкович считал, что из всех орбитальных циклов наибольшее влияние на климат оказывает наклон, причем это происходит за счет изменения летней инсоляции в северных высоких широтах. Поэтому он вывел период ледниковых периодов продолжительностью 41 000 лет. [ 22 ] [ 23 ] Однако последующие исследования [ 20 ] [ 24 ] [ 25 ] показало, что ледникового периода циклы четвертичного оледенения за последний миллион лет составляли период 100 000 лет, что соответствует циклу эксцентриситета. Были предложены различные объяснения этого несоответствия, включая частотную модуляцию. [ 26 ] или различные обратные связи (от углекислого газа или динамики ледникового покрова ). Некоторые модели могут воспроизводить 100 000-летние циклы в результате нелинейного взаимодействия между небольшими изменениями орбиты Земли и внутренними колебаниями климатической системы. [ 27 ] [ 28 ] механизм стохастического резонанса . В частности, для описания этого взаимодействия первоначально был предложен [ 29 ] [ 30 ]
Юнг-Юн Ли из Университета Брауна предполагает, что прецессия меняет количество энергии, поглощаемой Землей, поскольку большая способность южного полушария выращивать морской лед отражает больше энергии от Земли. Более того, Ли говорит: «Прецессия имеет значение только тогда, когда эксцентриситет велик. Вот почему мы видим более сильный темп за 100 000 лет, чем за 21 000 лет». [ 31 ] [ 32 ] Некоторые другие утверждали, что длина климатических данных недостаточна, чтобы установить статистически значимую связь между климатом и изменениями эксцентриситета. [ 33 ]
Изменения перехода
[ редактировать ]
1–3 миллиона лет назад климатические циклы по наклону соответствовали 41 000-летнему циклу. Спустя миллион лет назад произошел Среднеплейстоценовый переход (МПТ) с переходом на 100 000-летний цикл, соответствующий эксцентриситету. Проблема перехода связана с необходимостью объяснить, что изменилось миллион лет назад. [ 34 ] MPT теперь можно воспроизвести с помощью численного моделирования, которое включает в себя тенденцию к снижению содержания углекислого газа и ледниковое удаление реголита . [ 35 ]
Интерпретация неразделенных пиковых дисперсий
[ редактировать ]Даже хорошо датированные климатические данные за последний миллион лет не совсем соответствуют форме кривой эксцентриситета. Эксцентриситет имеет циклы продолжительностью 95 000 и 125 000 лет. Некоторые исследователи, однако, говорят, что записи не показывают этих пиков, а указывают только на один цикл продолжительностью 100 000 лет. [ 36 ] Однако раскол между двумя компонентами эксцентриситета наблюдается по крайней мере один раз в керне скандинавского глиноземного сланца возрастом 500 миллионов лет. [ 37 ]
Несинхронизированное наблюдение пятого этапа
[ редактировать ]Образцы глубоководного керна показывают, что межледниковый интервал, известный как морская изотопная стадия 5, начался 130 000 лет назад. Это за 10 000 лет до солнечного воздействия, которое предсказывает гипотеза Миланковича. (Это также известно как проблема причинности, поскольку следствие предшествует предполагаемой причине.) [ 38 ]
Настоящие и будущие условия
[ редактировать ]
Поскольку изменения орбиты предсказуемы, [ 39 ] любую модель, которая связывает изменения орбиты с климатом, можно использовать для прогнозирования будущего климата, с двумя оговорками: механизм, посредством которого орбитальное воздействие влияет на климат, не является окончательным; и неорбитальные эффекты могут иметь важное значение (например, воздействие человека на окружающую среду в основном увеличивает выбросы парниковых газов, что приводит к более теплому климату [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] ).
Часто цитируемая орбитальная модель Имбри 1980 года предсказывала, что «долгосрочная тенденция похолодания, начавшаяся около 6000 лет назад, будет продолжаться в течение следующих 23 000 лет». [ 43 ] Еще одна работа [ 44 ] предполагает, что солнечная инсоляция на 65° с.ш. достигнет пика в 460 Вт·м. −2 примерно через 6500 лет, прежде чем снова снизиться до нынешнего уровня (450 Вт·м −2 ) [ 45 ] примерно через 16 000 лет. Орбита Земли станет менее эксцентричной примерно в течение следующих 100 000 лет, поэтому изменения в этой инсоляции будут зависеть от изменений наклона, и она не должна снижаться настолько, чтобы позволить новый ледниковый период в следующие 50 000 лет. [ 46 ] [ 47 ]
Другие небесные тела
[ редактировать ]Марс
[ редактировать ]С 1972 года спекуляции искали связь между образованием чередующихся светлых и темных слоев Марса в полярных слоистых отложениях и воздействием орбитального климата планеты. В 2002 году Ласка, Левард и Мастард показали, что яркость слоя льда в зависимости от глубины коррелирует с изменениями инсоляции летом на северном полюсе Марса, аналогично изменениям палеоклимата на Земле. Они также показали, что прецессия Марса имела период около 51 тыс . лет , период наклона - около 120 тыс. лет, а эксцентриситет - период от 95 до 99 тыс. лет. В 2003 году Хед, Мастард, Креславский, Милликен и Марчант предположили, что Марс находился в межледниковом периоде в течение последних 400 тысяч лет, а также в ледниковом периоде между 400 и 2100 тысячами лет назад из-за наклона Марса, превышающего 30 °. При таком крайнем наклоне в инсоляции преобладает регулярная периодичность изменения наклона Марса. [ 48 ] [ 49 ] Фурье-анализ элементов орбиты Марса показывает период наклона 128 тысяч лет и период индекса прецессии 73 тысячи лет. [ 50 ] [ 51 ]
У Марса нет спутника, достаточно большого, чтобы стабилизировать его наклон, который варьируется от 10 до 70 градусов. Это могло бы объяснить недавние наблюдения за ее поверхностью по сравнению с данными о других условиях в ее прошлом, таких как протяженность ее полярных шапок . [ 52 ] [ 53 ]
Внешняя Солнечная система
[ редактировать ]Спутник Сатурна Титан имеет цикл продолжительностью около 60 000 лет, который может изменить расположение метановых озер. [ 54 ] Спутник Нептуна Тритон имеет вариацию, аналогичную вариации Титана, что может привести его твердых азотных отложений в течение длительного времени. к миграции [ 55 ]
Экзопланеты
[ редактировать ]Ученые, использующие компьютерные модели для изучения экстремальных наклонов оси, пришли к выводу, что большой наклон может вызвать экстремальные изменения климата, и хотя это, вероятно, не сделает планету непригодной для жизни, это может создать трудности для наземной жизни в пострадавших районах. Тем не менее, на большинстве таких планет возможно развитие как простых, так и более сложных форм жизни. [ 56 ] Хотя наклон, который они изучали, является более экстремальным, чем когда-либо наблюдалось на Земле, существуют сценарии через 1,5–4,5 миллиарда лет, когда стабилизирующий эффект Луны уменьшится, когда наклон может выйти за пределы нынешнего диапазона, и полюса могут в конечном итоге направиться почти прямо на Солнце. [ 57 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Керр, Ричард А. (14 июля 1978 г.). «Климат-контроль: насколько велика роль изменений орбиты?» . Наука . 201 (4351): 144–146. Бибкод : 1978Sci...201..144K . дои : 10.1126/science.201.4351.144 . JSTOR 1746691 . ПМИД 17801827 . Проверено 29 июля 2022 г.
- ^ Буис, Алан (27 февраля 2020 г.). «Почему циклы Миланковича (орбитальные) не могут объяснить нынешнее потепление Земли» . НАСА . Проверено 29 июля 2022 г.
- ^ Гиркин А.М. (2005). Вычислительное исследование эволюции динамики наклона Земли (магистерская диссертация). Университет Майами. Архивировано из оригинала (PDF) 30 сентября 2014 года.
- ^ Г. К. Гилберт (февраль – март 1895 г.). «Осадочные измерения мелового периода». Журнал геологии . 3 (2). Издательство Чикагского университета : 121–127. Бибкод : 1895JG......3..121G . дои : 10.1086/607150 . JSTOR 30054556 . S2CID 129629329 .
По мере того как земная ось медленно описывает свой круг на небесной сфере, отношение времен года к перигелию постоянно смещается.
Примечание. Интуитивно понятно, что если равноденствия и солнцестояния происходят в смещающихся положениях на эксцентричной орбите, то эти астрономические сезоны должны происходить в смещающихся близостях; и поскольку эксцентриситет и наклон изменяются, интенсивность эффектов этих сдвигов также варьируется». - ^ Абу-Хамде (2020). «Термические свойства почв в зависимости от плотности и содержания воды» . Биосистемная инженерия . 86 (1): 97–102. дои : 10.1016/S1537-5110(03)00112-0 . Проверено 16 мая 2021 г.
Объемная теплоемкость колебалась от 1,48 до 3,54 МДж/м. 3 /°С для глины и от 1,09 до 3,04 МДж/м. 3 /°С для песка при влажности от 0 до 0,25 (кг/кг) [и т.д.]
Примечание: См. Таблицу удельных теплоемкостей ; вода около 4,2 МДж/м 3 /°С. - ^ Перейти обратно: а б Ласкар Дж., Фиенга А., Гастино М., Манш Х. (2011). «La2010: новое орбитальное решение для долгосрочного движения Земли» (PDF) . Астрономия и астрофизика . 532 (А889): А89. arXiv : 1103.1084 . Бибкод : 2011A&A...532A..89L . дои : 10.1051/0004-6361/201116836 . S2CID 10990456 . См. в частности загружаемый файл данных .
- ^ Перейти обратно: а б с Воины 2020
- ^ Бергер А., Лутр М.Ф., Мелис Дж.Л. (2006). «Экваториальная инсоляция: от гармоник прецессии до частот эксцентриситета» (PDF) . Климат прошлых дискуссий . 2 (4): 519–533. doi : 10.5194/cpd-2-519-2006 .
- ^ Буис, Алан (27 февраля 2020 г.). «Циклы Миланковича (орбитальные) и их роль в климате Земли» . Лаборатория реактивного движения НАСА . Проверено 8 января 2024 г.
- ^ Буис, Алан (27 февраля 2020 г.). «Циклы Миланковича (орбитальные) и их роль в климате Земли» . Лаборатория реактивного движения НАСА . Проверено 8 января 2024 г.
- ↑ Данные Военно-морской обсерватории США, архивированные 13 октября 2007 г. на Wayback Machine.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Буис, Алан; Лаборатория реактивного движения (27 февраля 2020 г.). «Циклы Миланковича (орбитальные) и их роль в климате Земли» . Climate.nasa.gov . НАСА . Проверено 10 мая 2021 г.
За последний миллион лет она менялась от 22,1 до 24,5 градусов. ... Чем больше угол наклона оси Земли, тем более экстремальными являются наши времена года .... Большие углы наклона благоприятствуют периодам дегляциации (таяния и отступления ледников и ледяных щитов). Эти эффекты не являются однородными во всем мире: в более высоких широтах изменение общего количества солнечной радиации больше, чем в районах, расположенных ближе к экватору. ... Ось Земли в настоящее время наклонена на 23,4 градуса... По мере увеличения ледяного покрова он отражает большую часть солнечной энергии обратно в космос, способствуя еще большему охлаждению.
Примечание. См. «Осевой наклон» . Нулевой наклон приводит к минимальной (нулевой) постоянной инсоляции на полюсах и максимальной непрерывной инсоляции на экваторе. Любое увеличение наклона (до 90 градусов) вызывает сезонное увеличение инсоляции на полюсах и вызывает уменьшение инсоляции на экваторе в любой день года, кроме равноденствие . - ^ Перейти обратно: а б ван ден Хеувел EP (1966). «О прецессии как причине плейстоценовых изменений температуры воды Атлантического океана» . Международный геофизический журнал . 11 (3): 323–336. Бибкод : 1966GeoJ...11..323В . дои : 10.1111/j.1365-246X.1966.tb03086.x . Примечание. Читатель может усомниться в количестве и точности периодов, о которых автор сообщает в этой ранней статье.
- ^ Барбьери, Л.; Таламуччи, Ф. (20 февраля 2018 г.). «Расчет апсидальной прецессии с помощью теории возмущений». Достижения астрофизики . 4 (3). arXiv : 1802.07115 . дои : 10.22606/adap.2019.43003 . S2CID 67784452 .
- ^ Мюллер Р.А., Макдональд Г.Дж. (август 1997 г.). «Спектр 100-летнего ледникового цикла: наклон орбиты, а не эксцентриситет» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (16): 8329–34. Бибкод : 1997PNAS...94.8329M . дои : 10.1073/pnas.94.16.8329 . ПМК 33747 . ПМИД 11607741 .
- ^ Кавамура К., Парренин Ф., Лисецки Л., Уемура Р., Виме Ф., Северингхаус Дж. П. и др. (август 2007 г.). «Воздействие Северного полушария на климатические циклы в Антарктиде за последние 360 000 лет». Природа . 448 (7156): 912–6. Бибкод : 2007Natur.448..912K . дои : 10.1038/nature06015 . ПМИД 17713531 . S2CID 1784780 .
- ^ Имбри, Джон; Имбри, Кэтрин Палмер (1979). Ледниковые периоды . Лондон: Macmillan Education UK. doi : 10.1007/978-1-349-04699-7 (неактивен 29 июля 2024 г.). ISBN 978-1-349-04701-7 .
{{cite book}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на июль 2024 г. ( ссылка ) - ^ Керр Р.А. (февраль 1987 г.). «Климатические циклы Миланковича на протяжении веков: изменения орбиты Земли, вызывающие ледниковые периоды, модулируют климат на протяжении сотен миллионов лет». Наука . 235 (4792): 973–4. Бибкод : 1987Sci...235..973K . дои : 10.1126/science.235.4792.973 . JSTOR 1698758 . ПМИД 17782244 . /О
- ^ Олсен П.Е. (ноябрь 1986 г.). «Запись орбитального климатического воздействия раннего мезозойского периода на озере за 40 миллионов лет». Наука . 234 (4778): 842–8. Бибкод : 1986Sci...234..842O . дои : 10.1126/science.234.4778.842 . JSTOR 1698087 . ПМИД 17758107 . S2CID 37659044 .
- ^ Перейти обратно: а б Хейс Дж. Д. , Имбри Дж. , Шеклтон, штат Нью-Джерси (декабрь 1976 г.). «Вариации орбиты Земли: кардиостимулятор ледниковых периодов». Наука . 194 (4270): 1121–32. Бибкод : 1976Sci...194.1121H . дои : 10.1126/science.194.4270.1121 . ПМИД 17790893 . S2CID 667291 .
- ^ Бакалар Н. (21 мая 2018 г.). «Каждые 202 500 лет Земля движется в новом направлении» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 25 мая 2018 г.
- ^ Миланкович М (1998) [1941]. Канон инсоляции и проблема ледникового периода . Белград: Завод за Удзбенике и Наставна Средства. ISBN 978-86-17-06619-0 . ; см. также «Астрономическая теория изменения климата» .
- ^ Имбри Дж., Имбри КП (1986). Ледниковые периоды: разгадка тайны . Издательство Гарвардского университета. п. 158. ИСБН 978-0-674-44075-3 .
- ^ Шеклтон, штат Нью-Джерси, Бергер А., Пельтье В.Р. (3 ноября 2011 г.). «Альтернативная астрономическая калибровка шкалы времени нижнего плейстоцена на основе участка ODP 677». Труды Эдинбургского королевского общества: Науки о Земле . 81 (4): 251–261. дои : 10.1017/S0263593300020782 . S2CID 129842704 .
- ^ Абэ-Оучи А., Сайто Ф., Кавамура К., Раймо М.Э., Окуно Дж., Такахаси К., Блаттер Х. (август 2013 г.). «100 000-летние ледниковые циклы, вызванные инсоляцией, и гистерезис объема ледникового покрова» . Природа . 500 (7461): 190–3. Бибкод : 2013Natur.500..190A . дои : 10.1038/nature12374 . ПМИД 23925242 . S2CID 4408240 .
- ^ Риал Дж.А. (октябрь 2003 г.), «Эксцентриситет орбиты Земли и ритм плейстоценовых ледниковых периодов: скрытый водитель ритма» (PDF) , Global and Planetary Change , 41 (2): 81–93, Bibcode : 2004GPC....41 ...81R , дои : 10.1016/j.gloplacha.2003.10.003 , заархивировано из оригинала (PDF) 20 июля 2011 г.
- ^ Гил М (1994). «Криотермодинамика: хаотическая динамика палеоклимата». Физика Д. 77 (1–3): 130–159. Бибкод : 1994PhyD...77..130G . дои : 10.1016/0167-2789(94)90131-7 .
- ^ Гилдор Х., Циперман Э. (2000). «Морской лед как климатический переключатель ледниковых циклов: роль сезонного и орбитального воздействия» . Палеоокеанография . 15 (6): 605–615. Бибкод : 2000PalOc..15..605G . дои : 10.1029/1999PA000461 .
- ^ Бензи, Р; Сутера, А; Вульпиани, А (1 ноября 1981 г.). «Механизм стохастического резонанса» . Журнал физики A: Математический и общий . 14 (11): Л453–Л457. Бибкод : 1981JPhA...14L.453B . дои : 10.1088/0305-4470/14/11/006 . ISSN 0305-4470 . S2CID 123005407 .
- ^ Бензи, Роберт; Паризи, Джорджо ; Сутера, Альфонсо; Вульпиани, Анджело (февраль 1982 г.). «Стохастический резонанс в изменении климата» . Теллус . 34 (1): 10–16. Бибкод : 1982Tell...34... 10B doi : 10.1111/j.2153–3490.1982.tb01787.x .
- ^ Стейси К. (26 января 2017 г.). «Вариации орбиты Земли и морской лед синхронизируют ледниковые периоды» . m.phys.org.
- ^ Ли Дж.Э., Шен А., Фокс-Кемпер Б., Мин Ю. (1 января 2017 г.). «Распределение морского льда в полушарии определяет темп ледникового периода» . Геофиз. Рез. Летт . 44 (2): 1008–1014. Бибкод : 2017GeoRL..44.1008L . дои : 10.1002/2016GL071307 .
- ^ Вунш С. (2004). «Количественная оценка вклада Миланковича в наблюдаемое четвертичное изменение климата» . Четвертичные научные обзоры . 23 (9–10): 1001–12. Бибкод : 2004QSRv...23.1001W . doi : 10.1016/j.quascirev.2004.02.014 .
- ^ Зачос Дж.К., Шеклтон, штат Нью-Джерси, Ревенау Дж.С., Палике Х., Flower BP (апрель 2001 г.). «Реакция климата на орбитальное воздействие через границу олигоцена и миоцена» . Наука . 292 (5515): 274–8. Бибкод : 2001Sci...292..274Z . дои : 10.1126/science.1058288 . ПМИД 11303100 . S2CID 38231747 . Архивировано из оригинала 3 декабря 2017 года . Проверено 24 октября 2010 г.
- ^ Виллейт М., Ганопольски А., Чалов Р., Бровкин В. (апрель 2019 г.). «Переход среднего плейстоцена в ледниковых циклах объясняется сокращением выбросов CO 2 и удалением реголита» . Достижения науки . 5 (4): eaav7337. Бибкод : 2019SciA....5.7337W . дои : 10.1126/sciadv.aav7337 . ПМК 6447376 . ПМИД 30949580 .
- ^ «Нелинейная связь между 100-летней периодичностью палеоклиматических записей в лёссах и периодичностью прецессии и полупрецессии» (PDF) - через ProQuest.
- ^ Соренсен, А.Л., Нильсен, А.Т., Тибо, Н., Чжао, З., Шовсбо, Н.Х., Даль, Т.В., 2020. Астрономически вызванное изменение климата в позднем кембрии. Планета Земля. наук. Летт. 548, 116475. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2020.116475.
- ^ Карнер Д.Б., Мюллер Р.А. (июнь 2000 г.). «ПАЛЕОКЛИМАТ: проблема причинности для Миланковича». Наука . 288 (5474): 2143–4. дои : 10.1126/science.288.5474.2143 . ПМИД 17758906 . S2CID 9873679 .
- ^ Варади Ф., Раннегар Б., Гил М. (2003). «Последовательные усовершенствования в долгосрочной интеграции планетарных орбит» . Астрофизический журнал . 592 (1): 620–630. Бибкод : 2003ApJ...592..620В . дои : 10.1086/375560 .
- ^ Кауфман Д.С., Шнайдер Д.П., Маккей Н.П., Амманн К.М., Брэдли Р.С., Бриффа К.Р. и др. (сентябрь 2009 г.). «Недавнее потепление обращает вспять долгосрочное арктическое похолодание». Наука . 325 (5945): 1236–9. Бибкод : 2009Sci...325.1236K . CiteSeerX 10.1.1.397.8778 . дои : 10.1126/science.1173983 . ПМИД 19729653 . S2CID 23844037 .
- ^ «Арктическое потепление опережает 2000-летнее естественное похолодание» . УКАР. 3 сентября 2009 г. Архивировано из оригинала 27 апреля 2011 г. Проверено 19 мая 2011 г.
- ^ Белло Д. (4 сентября 2009 г.). «Глобальное потепление обращает вспять долгосрочное похолодание в Арктике» . Научный американец . Проверено 19 мая 2011 г.
- ^ Имбри Дж., Имбри Дж.З. (февраль 1980 г.). «Моделирование климатической реакции на изменения орбиты». Наука . 207 (4434): 943–53. Бибкод : 1980Sci...207..943I . дои : 10.1126/science.207.4434.943 . ПМИД 17830447 . S2CID 7317540 .
- ^ Мукерджи, Пами; Синха, Нитеш; Чакраборти, Суприйо (10 июля 2017 г.). «Исследование динамического поведения внутритропической зоны конвергенции со времени последнего ледникового максимума на основе данных наземных и морских осадочных пород» . Четвертичный интернационал . Третий полюс: Последние 20 000 лет - Часть 1. 443 : 49–57. Бибкод : 2017QuInt.443...49M . дои : 10.1016/j.quaint.2016.08.030 . ISSN 1040-6182 .
- ^ «Энергетические ресурсы: солнечная энергия» . Энергетические ресурсы: солнечная энергия . Проверено 17 июня 2023 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Бергер А., Лутре М.Ф. (август 2002 г.). «Климат. Впереди исключительно долгое межледниковье?». Наука . 297 (5585): 1287–8. дои : 10.1126/science.1076120 . ПМИД 12193773 . S2CID 128923481 .
- ^ Ганопольски А., Винкельманн Р. , Шелльнхубер Х.Дж. (январь 2016 г.). «Критическое соотношение инсоляции и CO2 для диагностики прошлого и будущего возникновения ледников». Природа . 529 (7585): 200–3. Бибкод : 2016Natur.529..200G . дои : 10.1038/nature16494 . ПМИД 26762457 . S2CID 4466220 .
- ^ Ласкар Дж., Леврард Б., Мастард Дж.Ф. (сентябрь 2002 г.). «Орбитальное воздействие марсианских полярных слоистых отложений» (PDF) . Природа . 419 (6905): 375–7. Бибкод : 2002Natur.419..375L . дои : 10.1038/nature01066 . ПМИД 12353029 . S2CID 4380705 . Архивировано из оригинала (PDF) 19 июля 2011 года . Проверено 11 декабря 2020 г.
- ^ Руководитель JW, Мастард Дж.Ф., Креславский М.А., Милликен Р.Е., Марчант Д.Р. (декабрь 2003 г.). «Недавние ледниковые периоды на Марсе» (PDF) . Природа . 426 (6968): 797–802. Бибкод : 2003Natur.426..797H . дои : 10.1038/nature02114 . ПМИД 14685228 . S2CID 2355534 .
- ^ Бжостовский М (2004). «Марсианские циклы Миланковича: ограничение для понимания марсианской геологии?». Встреча геофизиков Западной части Тихого океана, Приложение к Eos, Transactions, Американский геофизический союз . 85 (28): WP11.
- ^ Бжостовский М (2020). «Циклы Миланковича на Марсе и влияние на экономические исследования» . АСЕ 2020 . Американская ассоциация геологов-нефтяников . Проверено 11 декабря 2020 г.
- ^ Шоргофер Н (2008). «Температурная реакция Марса на циклы Миланковича». Письма о геофизических исследованиях . 35 (18): L18201. Бибкод : 2008GeoRL..3518201S . дои : 10.1029/2008GL034954 . S2CID 16598911 .
- ^ «3.5 Моделирование циклов Миланковича на Марсе (2010–90; Ежегодный симпозиум «Планета Атмос»)» . Конфекс.
- ^ Ветингтон, Николос (30 ноября 2009 г.). «Объяснение асимметрии озера на Титане» .
- ^ «Солнце обвиняют в потеплении Земли и других миров» . LiveScience.com . 12 марта 2007 г.
- ^ Уильямс Д.М., Поллард П. (2002). «Землеподобные миры на эксцентрических орбитах: экскурсии за пределы обитаемой зоны» (PDF) . Интер. Дж. Астробио . 1 (1): 21–9. Бибкод : 2002IJAsB...1...61W . дои : 10.1017/s1473550402001064 . S2CID 37593615 . Архивировано из оригинала (PDF) 22 августа 2013 года . Проверено 17 сентября 2009 г.
- ^ Нерон де Сурги О, Ласкар Дж (февраль 1997 г.). «О долгосрочной эволюции вращения Земли». Астрономия и астрофизика . 318 : 975–989. Бибкод : 1997A&A...318..975N .
Библиография
[ редактировать ]- Эдвардссон С., Карлссон К.Г., Энгхольм М. (2002). «Точные оси вращения и динамика Солнечной системы: климатические вариации Земли и Марса» . Астрономия и астрофизика . 384 (2): 689–701. Бибкод : 2002A&A...384..689E . дои : 10.1051/0004-6361:20020029 . Это первая работа, в которой исследовалась производная объема льда в зависимости от инсоляции (стр. 698).
- В древних скалах ученые видят климатический цикл, действующий в глубоком времени (Колумбийская климатическая школа, Кевин Крайик, 7 мая 2018 г.)
- Кауфманн Р.К., Юселиус К. (2016). «Тестирование конкурирующих форм гипотезы Миланковича» . Палеоокеанография . 31 (2): 286–297. Бибкод : 2016PalOc..31..286K . дои : 10.1002/2014PA002767 . .
- Пялике Х., Норрис Р.Д., Херрле Дж.О., Уилсон П.А., Коксалл Х.К., Лир Ч.Х. и др. (декабрь 2006 г.). «Сердцебиение климатической системы олигоцена» (PDF) . Наука . 314 (5807): 1894–8. Бибкод : 2006Sci...314.1894P . дои : 10.1126/science.1133822 . ПМИД 17185595 . S2CID 32334205 .
в экваториальной части Тихого океана в течение 13 миллионов лет Непрерывные записи климата олигоцена показывают выраженное «сердцебиение» в глобальном углеродном цикле и периодичности оледенений.
- Роу Джи (2006). «В защиту Миланковича» . Письма о геофизических исследованиях . 33 (24): L24703. Бибкод : 2006GeoRL..3324703R . дои : 10.1029/2006GL027817 . S2CID 13230658 . Это показывает, что теория Миланковича чрезвычайно хорошо соответствует данным за последний миллион лет, при условии, что мы рассматриваем производные.
- Самая старая ссылка на циклы Миланковича: Миланкович М (1930). Математическая теория климата и астрономическая теория колебаний климата . Справочник по климатологии. Том 1. Часть А. Автор: Гебрюдер Борнтрегер. OCLC 490063906 .
- Связывание небесной механики с ледниковым периодом Земли (Physics Today 73 (5), Маслин Маслин, 1 мая 2020 г.)
- Зачос Дж., Пагани М., Слоан Л., Томас Э., Биллапс К. (апрель 2001 г.). «Тенденции, ритмы и отклонения в глобальном климате от 65 млн лет до настоящего времени» (PDF) . Наука . 292 (5517): 686–93. Бибкод : 2001Sci...292..686Z . дои : 10.1126/science.1059412 . ПМИД 11326091 . S2CID 2365991 .
В данной обзорной статье рассматриваются циклы и масштабные изменения глобального климата в кайнозойскую эру.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с циклами Миланковича, на Викискладе?
Циклы Миланковича в Wikibooks
- Кампизано, CJ (2012) Циклы Миланковича, палеоклиматические изменения и эволюция гомининов . Знания о природном образовании 4(3):5
- Ледниковый период - Циклы Миланковича - Канал National Geographic
- Полоса Миланковича , Интернет-архив Американского геофизического союза лекции
