Mens vi alle kender jordens akse, der peger mod Nordstjernen (Polaris) i en vinkel på 23,45 ° og at jorden ligger ca. 91-94 millioner miles fra solen, disse kendsgerninger er ikke absolutte eller konstante. Samspillet mellem jorden og solen, kendt som orbitalvariation, ændrer sig og har ændret sig gennem hele vores 4,6 milliarder år lange historie.
excentricitet
Eksentricitet er ændringen i formen af jordens bane rundt solen. I øjeblikket er vores planets kredsløb næsten en perfekt cirkel. Der er kun ca. 3% forskel i afstand mellem det tidspunkt, hvor vi er tættest på solen (perihelion), og den tid, hvor vi er længst fra solen (aphelion). perihelion forekommer den 3. januar, og på det tidspunkt er jorden 91,4 millioner miles væk fra solen. Ved aphelion, den 4. juli, ligger jorden 94,5 millioner miles fra solen.
Over en cyklus på 95.000 år skifter jordens bane rundt om solen fra en tynd ellipse (oval) til en cirkel og tilbage igen. Når bane omkring solen er mest elliptisk, er der en større forskel i afstanden mellem jorden og solen ved perihelion og aphelion. Selvom den nuværende forskel i afstand på tre millioner kilometer ikke ændrer mængden af solenergi, vi modtager meget, en større forskel ville ændre den modtagne solenergi modtaget og ville gøre perihelion en meget varmere tid på året end aphelium.
skævhed
På en 42.000-årig cyklus, jubler jorden og aksens vinkel, med hensyn til omdrejningsplanet omkring solen, varierer mellem 22,1 ° og 24,5 °. Mindre vinkel end vores nuværende 23.45 ° betyder mindre sæsonbestemte forskelle mellem det nordlige og det sydlige Hemispheres mens en større vinkel betyder større sæsonbestemte forskelle (dvs. en varmere sommer og køligere vinter).
præcession
12.000 år fra nu oplever den nordlige halvkugle sommer i december og vinter i juni, fordi jordens akse vil pege på stjernen Vega i stedet for dens nuværende justering med Nordstjernen eller Polaris. Denne sæsonbestemte vending sker ikke pludseligt, men sæsonerne skifter gradvist over tusinder af år.
Milankovitch cykler
Astronom Milutin Milankovitch udviklede de matematiske formler, som disse orbitalvariationer bygger på. Han antog, at når nogle dele af de cykliske variationer kombineres og forekommer på samme tid, er de ansvarlige for store ændringer i jordens klima (endda istid). Milankovitch estimerede klimafluktuationer i de sidste 450.000 år og beskrev kolde og varme perioder. Selvom han udførte sit arbejde i første halvdel af det 20. århundrede, blev Milankovichs resultater ikke bevist først i 1970'erne.
En undersøgelse fra 1976, der blev offentliggjort i tidsskriftet Videnskab undersøgte dybhavs sedimentkerner og fandt, at Milankovitch's teori svarede til perioder med klimaændringer. Faktisk var istiden sket, da jorden var i forskellige stadier af orbitalvariation.
Kilder
- Hays, J.D. John Imbrie, og N. J. Shackleton. "Variationer i jordens kredsløb: Pacemaker fra istiden." Videnskab. Bind 194, nummer 4270 (1976). 1121-1132.
- Lutgens, Frederick K. og Edward J. Tarbuck. Atmosfæren: En introduktion til meteorologi.