تصف دورات ميلانكوفيتش كيف تؤثر التغييرات الطفيفة نسبيًا في حركة الأرض على مناخ الكوكب. تم تسمية الدورات باسم Milutin Milankovitch ، عالم الفيزياء الفلكية الصربي الذي بدأ التحقيق في سبب العصور الجليدية القديمة للأرض في أوائل القرن العشرين ، وفقًا للمتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي (AMNH).
شهدت الأرض أحدث العصور الجليدية خلال حقبة العصر البليستوسيني ، والتي استمرت من 2.6 مليون سنة إلى 11.700 سنة مضت. لآلاف السنين في كل مرة ، حتى المناطق الأكثر اعتدالًا في العالم كانت مغطاة بالجليد والأغطية الجليدية ، وفقًا لمتحف جامعة كاليفورنيا لعلم الحفريات.
لتحديد كيف يمكن للأرض أن تواجه مثل هذه التغيرات الشاسعة في المناخ بمرور الوقت ، أدرج ميلانكوفيتش بيانات حول الاختلافات في موقع الأرض مع الجدول الزمني للعصور الجليدية خلال العصر الجليدي. درس الاختلافات في الأرض على مدى 600000 سنة الماضية وحسب الكميات المتفاوتة من الإشعاع الشمسي بسبب المتغيرات المدارية للأرض المتغيرة. من خلال القيام بذلك ، كان قادرًا على ربط كميات أقل من الإشعاع الشمسي في خطوط العرض الشمالية العالية بالعصور الجليدية الأوروبية السابقة ، وفقًا لـ AMNH.
حسابات ميلانكوفيتش ومخططاته ، التي نُشرت في عشرينيات القرن الماضي ولا تزال تُستخدم اليوم لفهم مناخ الماضي والمستقبل ، قادته إلى استنتاج أن هناك ثلاث دورات موضعية مختلفة ، لكل منها طول دورة خاصة به ، تؤثر على المناخ على الأرض: الانحراف عن مدار الأرض ، الميل المحوري للكوكب وتمايل محوره.
اللامركزية
تدور الأرض حول الشمس في شكل بيضاوي يسمى القطع الناقص ، مع الشمس في واحدة من نقطتي التركيز (البؤر). الاهتزاز هو مقياس لشكل الشكل البيضاوي ويتم تحديده بنسبة المحور شبه البيني (طول المحور القصير للقطع الناقص) إلى المحور شبه الرئيسي (طول المحور الطويل للقطع الناقص) ، وفقًا لـ Swinburne جامعة. الدائرة المثالية ، حيث يلتقي البؤرتان في المركز ، يكون لها شكل بيضاوي 0 (الانحراف المنخفض) ، والقطع الناقص الذي يتم ضغطه إلى خط مستقيم تقريبًا له انحراف حوالي 1 (الانحراف العالي).
وفقًا لمرصد الأرض التابع لوكالة ناسا ، فإن مدار الأرض يغير قليلاً مركزه على مدار 100000 سنة من ما يقرب من 0 إلى 0.07 والعودة مرة أخرى. عندما يكون لمدار الأرض انحراف أعلى ، يتلقى سطح الكوكب إشعاعًا شمسيًا أكثر بنسبة 20 إلى 30 في المائة عندما يكون عند الحضيض (أقصر مسافة بين الأرض والشمس لكل مدار) مما هو عليه عندما يكون في الأوج (أكبر مسافة بين الأرض و الشمس كل مدار). عندما يكون لانحراف مدار الأرض ، يكون هناك اختلاف بسيط جدًا في كمية الإشعاع الشمسي التي يتم تلقيها بين الحضيض والأوج.
اليوم ، أصبح الانحراف عن مدار الأرض 0.017. في الحضيض ، الذي يحدث في 3 يناير / كانون الثاني أو حواليه كل عام ، يتلقى سطح الأرض إشعاعًا شمسيًا أكثر بنسبة 6 في المائة تقريبًا من الأوج ، والذي يحدث في 4 يوليو أو حواليه.
الميل المحوري
إن ميل محور الأرض بالنسبة إلى مستوى مدارها هو السبب الذي يجعلنا نختبر الفصول. تغيرات طفيفة في الإمالة تغير كمية الإشعاع الشمسي الساقط على مواقع معينة من الأرض ، وفقًا لجامعة إنديانا بلومنجتون. على مدار حوالي 41000 عام ، يتراوح ميل محور الأرض ، المعروف أيضًا باسم الميل ، بين 21.5 و 24.5 درجة.
عندما يكون المحور عند حده الأدنى ، لا تتغير كمية الإشعاع الشمسي كثيرًا بين الصيف والشتاء بالنسبة لكثير من سطح الأرض ، وبالتالي ، تكون المواسم أقل حدة. وهذا يعني أن الصيف في القطبين أكثر برودة ، مما يسمح للثلج والجليد بالاستمرار خلال الصيف والشتاء ، ويتراكم في نهاية المطاف في صفائح جليدية هائلة.
اليوم ، تميل الأرض 23.5 درجة ، وتتناقص ببطء ، وفقًا لـ EarthSky.
استباقية
تتأرجح الأرض قليلاً عندما تدور حول محورها ، على نحو مشابه عندما تبدأ قمة الغزل في التباطؤ. يحدث هذا التذبذب ، المعروف باسم البادئة ، في المقام الأول بسبب خطورة الشمس والقمر على انتفاخات الأرض الاستوائية. التمايل لا يغير ميل محور الأرض ، لكن الاتجاه يتغير. على مدى حوالي 26000 عام ، تتمايل الأرض في دائرة كاملة ، وفقًا لجامعة ولاية واشنطن.
الآن ، وعلى مدار عدة آلاف من السنين الماضية ، تم توجيه محور الأرض شمالًا تقريبًا نحو Polaris ، والمعروف أيضًا باسم North Star. لكن التذبذب التدريجي للأرض يعني أن Polaris ليس دائمًا نجم الشمال. منذ حوالي 5000 عام ، تم توجيه الأرض نحو نجم آخر يسمى Thubin. وفي غضون 12000 عام تقريبًا ، سيكون المحور قد سافر أكثر قليلاً حول دائرته الاستباقية وسيشير إلى Vega ، التي ستصبح النجم الشمالي التالي.
بينما تكمل الأرض دورة استباقية ، يتم تغيير اتجاه الكوكب فيما يتعلق بالحضيض والأوج. إذا كان نصف الكرة الأرضية موجهًا نحو الشمس أثناء الحضيض (أقصر مسافة بين الأرض والشمس) ، فسيتم توجيهه بعيدًا أثناء الأوج (أكبر مسافة بين الأرض والشمس) ، والعكس صحيح بالنسبة لنصف الكرة الأرضية الآخر. إن نصف الكرة الأرضية الموجه نحو الشمس أثناء الحضيض وبعيدًا أثناء الأوج يختبر تباينات موسمية أكثر تطرفًا من النصف الآخر من الكرة الأرضية.
حاليًا ، يحدث نصف الكرة الجنوبي الصيف بالقرب من الحضيض والشتاء بالقرب من الأوج ، مما يعني أن نصف الكرة الجنوبي يواجه مواسم أكثر تطرفًا من نصف الكرة الشمالي.
إضافي مصادر:
