Cykle orbitalne Milankovicia

Słowo wstępne

Twórcą trzech cykli orbitalnych był w latach 30-40 XX w. serbski matematyk, astronom i geofizyk Milutin Milankovic. Odkrycie ich miało niebagatelne znaczenie w poznawaniu mechanizmu sterującego naszym klimatem ziemskim. Dzięki nim również poznano dokładniej naturę cykli glacjalno-interglacjalnych oraz niebagatelne znaczenie gazów cieplarnianych odgrywających zasadniczą rolę w systemie klimatycznym Ziemi. W okresach zlodowaceń dwutlenek węgla był masowo pochłaniany w chłodnych wodach oceanów gdzie bardzo łatwo się rozpuszczał zmniejszając jeszcze bardziej swój udział w ocieplaniu Ziemi. Gdy jednak następowały okresy czasowe topnienia lądolodów oraz lodu w Arktyce i w Antarktyce, dwutlenek węgla z powrotem masowo trafiał do atmosfery coraz silniej ją podgrzewając.

Precesja, czyli wykonywanie przez oś Ziemi ruchu po powierzchni bocznej stożka o wierzchołku w środku Ziemi w cyklu trwającym 26 tysięcy lat

Ziemia jest obecnie optymalnie najbliżej Słońca zimą, a najdalej latem. Przesilenie zimowe jest 21 grudnia, a przesilenie letnie 22 czerwca. Skoro rok platoniczny trwa 26 tysięcy lat, łatwo wyciągnąć wnioski, że 13 tysięcy lat temu, kiedy zbliżał się schyłek plejstocenu i epoki glacjalnej wurm, było zupełnie na odwrót. Ziemia była najbliżej Słońca latem, a najdalej zimą. Podobnie będzie od dziś za kolejne 13 tysiące lat.

Co to oznacza?! No właśnie. Jest to bardzo skomplikowane, gdyż na ten jeden z cykli orbitalnych, zwany precesją, dookoła naszej gwiazdy Słońca, nakładają się jeszcze dwa dodatkowe cykle orbitalne: nutacja i mimośród. Należy o tym pamiętać, że normalnie okrążenie Ziemi wokół Słońca trwa 365 dni lub co 4 lata 366 dni. Dlatego, że w miesiącu lutym co 4 lata mamy 29 dni, a nie 28. Zanim powiemy sobie o dwóch wspomnianych cyklach, krótkie wyjaśnienie, o co chodzi z tą precesją?! Otóż przez 26 tysięcy lat oś obrotu Ziemi obraca się wokół pewnego kierunku w przestrzeni kosmicznej zakreślając powierzchnię boczną stożka o wierzchołku w środku Ziemi. Jest to w pewnym sensie obracanie się osi Ziemi, niczym żyroskop lub bąk dziecięcy, na niebie wokół 12 znaków zodiakalnych (tyle ile jest miesięcy w roku). I każdy taki zodiakalny czas trwa około 2 167 lat.

Czasy Chrystusa nazywa się zodiakalnie czasem ryb. I ten czas trwał co najmniej do przełomu XX i XXI wieku. Jeszcze wcześniej, a więc 4 334 lata temu, za czasów starożytnego Egiptu i budowy piramid był to czas barana. W tej chwili już prawdopodobnie weszliśmy już w czas wodnika. A za kolejne 2 167 lat wejdziemy w czas koziorożca. Obecnie nadal od co najmniej 2 czy 3 tysięcy lat Ziemia jest najbliżej Gwiazdy Polarnej (Polaris).

Nutacja, czyli nachylenie osi Ziemi w stosunku do ekliptyki w cyklu trwającym 41 tysięcy lat

Kolejny cykl – nutacja, jest bardzo skomplikowany, bo też decyduje on o tym, kiedy Ziemia bardziej ociepla się, a kiedy ochładza. A trwa on, tam i z powrotem – 41 tysięcy lat. Około 9 tysięcy lat temu nachylenie osi Ziemi w stosunku do ekliptyki sprawiło, że zaczęła coraz bardziej nachylać się w taki sposób, że zaczęło padać najwięcej promieni słonecznych na powierzchnię Ziemi. Arktyka już optymalnie stopniała i była silnie zwrócona ku Słońcu. A lądolody: Laurentyński z Ameryki Północnej, Skandynawski z Europy i Tajmyrski z syberyjskiej Azji już dawno ustąpiły.

Dzięki znacznie zmniejszonemu albedo, czyli odbijaniu się tychże promieni słonecznych z powrotem w kosmos, Słońce 9-7 tysięcy lat temu mocno podgrzewało Ziemię Był to okres tzw. Optimum Holoceńskiego. Panował wówczas bardzo ciepły okres atlantycki. Potem Maksymalny kąt nachylenia ekliptyki wynosił 9 tysięcy lat temu około 24,5 stopnia. I od tamtej pory powoli przez tysiąclecia spada cały czas do dzisiaj.

W obecnych czasach nie osiągnął jeszcze połowy spadkowej. Wynosi 23,4 stopnia. Dopiero za nie całe 12 tysięcy lat nachylenie osi Ziemi w stosunku do ekliptyki będzie najniższe. Wyniesie wówczas 22,1 stopnia. I z powrotem wtedy to nachylenie ekliptyki będzie wzrastać. Aż za około 21 tysięcy lat osiągnie swoje maksimum i z powrotem zacznie spadać. I tak dalej, i tak dalej.

Ten trend spadkowy często korelował się w normalnych cyklach, gdy kończył się przedostatni interglacjał eem 115 tysięcy lat temu (trwał on przez 15 tysięcy lat), i zaczynał się kolejny glacjał wurm, który trwał do około 12 tysięcy lat temu. Niestety my ten proces na długo zaburzyliśmy poprzez antropogeniczne emisje gazów cieplarnianych do atmosfery i oceanów. Dlatego też kolejnej epoki lodowcowej na bardzo długie tysiąclecia nie będzie.

Mimośród (ekscentryczność), czyli proces niewielkich wahań odbywających się czterokrotnie w okresie około 400 tysięcy lat

Ostatni cykl Milankovicia jest bardzo słabo zbadany. Jest to mimośród lub ekscentryczność. Polega on na wydłużaniu się i kurczeniu orbity naszej planety co około 400 tysięcy lat. Jest to proces niewielkich wahań odbywających się 4 razy w tymże okresie czasu. Zrozumienie jego jest mocno skomplikowane. Gdyż kiedy orbita Ziemi miała kształt bardziej eliptyczny zwiastowało to w przeszłości plejstoceńskiej nadejściem kolejnego interglacjału, czyli ocieplenia i wycofywania się lądolodów z Ameryki Północnej, Europy i Azji. A kiedy robiła się bardziej kołowata świadczyło to o zbliżającym się glacjale, czyli ochłodzeniu zwiastującym pokrycie Ameryki Północnej, Europy i Syberii w Azji rozległymi lądolodami. Ale i tak do końca nie jest to jasne. Dlatego chociażby, że glacjały i interglacjały trwały różnie czasowo. Ale 400 tysięcy lat nie trwał żaden okres przed nadejściem kolejnego glacjału czy interglacjału.

Rysunek. Trzy główne zmiany orbitalne. Od lewej do prawej: Mimośród: zmiany kształtu orbity Ziemi. Nutacja: zmiany nachylenia osi Ziemi. Precesja: zmiany kierunku osi Ziemi. (źródło)

W każdym razie 115 tysięcy lat temu, gdy kończył się eem (interglacjał), a zaczynał się wurm (glacjał), to orbita była bardziej eliptyczna niż kiedy kończył się 12 tysięcy lat temu wurm, a zaczynał się nasz interglacjalny holocen. A dziś orbita Ziemi jest jeszcze bardziej kołowata, a mimo wszystko pohamowaliśmy inwazję kolejnej epoki lodowcowej. Pohamowaliśmy jej nadejście poprzez nasze zmasowane emisje dwutlenku węgla, metanu, podtlenku azotu i sztucznych freonów do atmosfery.

Ponadto również oceany zaabsorbowały dodatkowe ilości CO2. Dlatego te największe zbiorniki wodne na Ziemi są coraz silniej zakwaszane. Orbita Ziemi jest coraz bardziej kołowata, ale zamiast w sposób naturalny klimat się ochładzać, to on coraz intensywniej ociepla się. Właśnie tylko dzięki nam i dzięki naszej przemysłowo-konsumpcyjnej działalności.

https://pl.wikipedia.org/wiki/Cykle_Milankovicia

http://naukaoklimacie.pl/fakty-i-mity/mit-to-ocieplenie-powoduje-wzrost-koncentracji-co2-a-nie-na-odwrot-6

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *