วัฏจักรของมิลานเป็นหนึ่งในทฤษฎีที่นักวิทยาศาสตร์พยายามอธิบายการมีอยู่ของธารน้ำแข็งในประวัติศาสตร์โลก สมมติฐานนี้เรียกอีกอย่างว่าวงโคจรหรือดาราศาสตร์ ได้ชื่อมาจากมิลูติน มิลานโควิช นักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศของยูโกสลาเวีย แม้จะมีความขัดแย้งจำนวนมากในทฤษฎีนี้ แต่ก็เป็นพื้นฐานของ Paleoclimatology สมัยใหม่
โลกเคลื่อนไหว
อย่างที่คุณทราบ โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์เป็นวงรีและรอบแกนของมันเอง หลังยังเปลี่ยนตำแหน่งเนื่องจากอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ แกนโลกมีมุมเอียงที่แน่นอน เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะ มันอธิบายรูปกรวยในอวกาศ เอฟเฟกต์นี้เรียกว่า precession ตัวอย่างที่ดีที่แสดงภาพลักษณะการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์นี้คือการหมุนของลูกหมุน
ระยะเวลาของการปฏิวัติรอบวงที่สมบูรณ์คือประมาณ 25,800 ปี มุมเอียงของแกนยังเปลี่ยนแปลงในช่วง 22.1-24.5 °ทุก ๆ 40,100 ปี ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า nutation
เยื้องศูนย์หรือระดับการกดทับของวงโคจรของโลกระหว่างการหมุนของดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนแปลงตลอดระยะเวลา 90,800 ปี เมื่อมันเพิ่มขึ้น ดาวเคราะห์จะเคลื่อนห่างจากดาวฤกษ์และได้รับรังสีดวงอาทิตย์น้อยลง และความร้อนด้วย นอกจากนี้ยังมีช่วงเวลาที่ความชันสูงสุดของโลกเกิดขึ้นพร้อมกับความเยื้องศูนย์กลางสูงสุด ผลลัพธ์คือความเย็นทั่วโลก
Perihilion และ Aphelion
เนื่องจากดาวเคราะห์ในระบบสุริยะมีอิทธิพลซึ่งกันและกัน แกนของวงโคจรของโลกเมื่อโคจรรอบดวงอาทิตย์จึงค่อยๆ หมุนไปในทิศทางเดียวกับการเคลื่อนที่ของวงโคจร เป็นผลให้จุดสิ้นสุดของโลกเปลี่ยน - จุดโคจรใกล้กับดาวฤกษ์และจุดสิ้นสุดมากที่สุด - จุดที่ไกลที่สุด พารามิเตอร์เหล่านี้ส่งผลต่อความเข้มของผลกระทบของรังสีดวงอาทิตย์ - ความร้อน, แม่เหล็กไฟฟ้า, การแผ่รังสีของกล้ามเนื้อ ในแง่เปอร์เซ็นต์ ความผันผวนเหล่านี้มีขนาดเล็ก แต่ส่งผลกระทบต่อความร้อนของพื้นผิวโลก
ดาราศาสตร์ ธรณีฟิสิกส์ และภูมิอากาศวิทยาเป็นศาสตร์ที่นักวิทยาศาสตร์พยายามหาทางสร้างความสัมพันธ์ระหว่างกิจกรรมสุริยะ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเฉลี่ยทั้งปีและสภาพอากาศโดยทั่วไป ตลอดจนปัจจัยอื่นๆ งานของพวกเขาไม่เพียงแต่กำหนดรูปแบบธรรมชาติเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการทำนายการเปลี่ยนแปลงในอนาคตที่อาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อชีวิตมนุษย์
วัฏจักรของมิลานโควิชคืออะไร
สภาพอากาศของโลกกำลังเปลี่ยนแปลงภายใต้อิทธิพลของปัจจัยจากมนุษย์และไม่ใช่มนุษย์ กลุ่มที่สองรวมถึงการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกของแผ่นเปลือกโลกความผันผวนของรังสีดวงอาทิตย์ การเกิดภูเขาไฟ และวัฏจักรของมิลานโควิช พวกเขาอธิบายผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงในการเคลื่อนไหวของดาวเคราะห์ที่มีต่อสภาพอากาศ
ในปี 1939 มิลานโควิชได้เสนอสมมติฐานเกี่ยวกับการพึ่งพาวัฏจักรของยุคน้ำแข็งในช่วง 500,000 ปีที่ผ่านมา เขาคำนวณพลวัตของการเปลี่ยนแปลงของรังสีดวงอาทิตย์ซึ่งประกอบด้วยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและเม็ดเลือด และอธิบายสาเหตุของการเกิดน้ำแข็งในยุคไพลสโตซีน ในความเห็นของเขา มันประกอบด้วยการเปลี่ยนพารามิเตอร์ของวงโคจรของดาวเคราะห์ - ความเยื้องศูนย์ มุมเอียงของแกน และตำแหน่งของจุดศูนย์กลาง ตามสมมติฐานของทฤษฎีของเขา ธารน้ำแข็งที่เกิดจากปัจจัยเหล่านี้จะเกิดซ้ำในช่วงเวลาสั้น ๆ และสามารถคาดการณ์ได้
สมมติฐานของเขาถูกสร้างขึ้นบนสมมติฐานที่ว่าชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นั้นโปร่งใส เขาคำนวณตัวแปรของรังสีดวงอาทิตย์ (ไข้แดด) สำหรับละติจูด 65 °เหนือ ส่วนต่างๆ ที่ได้รับจากแผนภาพ insolation ที่สอดคล้องกับธารน้ำแข็ง 4 แห่ง มีความสัมพันธ์ที่ดีกับรูปแบบธารน้ำแข็งที่เทือกเขาแอลป์ ซึ่งสร้างโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน A. Penk และ E. Brückner
ปัจจัยหลักและยุคน้ำแข็ง
ตามทฤษฎีของมิลานโควิช ปัจจัยการโคจรหลักสามประการที่กล่าวข้างต้นโดยปกติควรกระทำในทิศทางที่ต่างกันเพื่อไม่ให้เกิดผลกระทบรวมกัน ยุคน้ำแข็งต่อไปมาเมื่อพวกเขารวมกันและเสริมกำลังกัน
แต่ละอันเป็นตัวกำหนดอิทธิพลของดวงอาทิตย์ที่มีต่อโลก ต่อปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่แต่ละคนได้รับโซนของดาวเคราะห์ หากมันลดลงในซีกโลกเหนือซึ่งมีธารน้ำแข็งจำนวนมากหนาแน่น หิมะก็จะสะสมบนพื้นผิวมากขึ้นทุกปี หิมะที่ปกคลุมเพิ่มขึ้นจะเพิ่มการสะท้อนของแสงแดด ซึ่งจะทำให้โลกเย็นลง
กระบวนการนี้ค่อยๆเพิ่มขึ้น โลกเย็นลง ยุคน้ำแข็งอื่นเริ่มต้นขึ้น เมื่อสิ้นสุดวัฏจักรดังกล่าว จะเกิดปรากฏการณ์ตรงกันข้าม จากข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ จุดสูงสุดของการเย็นตัวในช่วงยุคน้ำแข็งสุดท้ายอยู่ที่ประมาณ 18,000 ปีก่อน
อิทธิพลของ precession
นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าวัฏจักรก่อนกาลนั้นเด่นชัดที่สุดในภาวะน้ำแข็งในซีกโลกเหนือ ตอนนี้อยู่ในช่วง interglacial ซึ่งจะสิ้นสุดในอีกประมาณ 9-10,000 ปี ในอีกหลายพันปีข้างหน้า ระดับน้ำทะเลอาจยังคงสูงขึ้นเนื่องจากการละลายของธารน้ำแข็ง ก่อนอื่น เรื่องนี้เกี่ยวข้องกับแผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์ ซึ่งใหญ่เป็นอันดับสองรองจากแอนตาร์กติก
ในซีกโลกใต้ ตรงกันข้าม ยุคของ "น้ำแข็ง" กำลังถูกสังเกต แต่เนื่องจากที่นี่มีพื้นที่น้อยกว่าทางเหนือมาก ปรากฏการณ์นี้จึงดูไม่สดใสนัก
หากวันครีษมายันตกลงบน aphelion (นั่นคือแกนหมุนของดาวเคราะห์ในทิศทางจากดวงอาทิตย์สูงสุด) ฤดูหนาวจะยาวนานขึ้นและหนาวขึ้นและฤดูร้อน - ร้อนและสั้น. ในซีกโลกตรงกันข้ามมีฤดูร้อนที่ยาวนานและฤดูหนาวที่อบอุ่นสั้น ๆ ความแตกต่างของช่วงเวลาของฤดูกาลเหล่านี้ยิ่งชัดเจนมากขึ้นเท่านั้นความเบี้ยวของวงโคจร
นัทเทชั่น
Nutation สัมพันธ์กับความผันผวนในระยะสั้นที่มากขึ้นในตำแหน่งแกนโลก ขนาดที่ใหญ่ที่สุดของแอมพลิจูดคือ 18.6 ปี
Nutation นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในความแตกต่างตามฤดูกาลของรังสีดวงอาทิตย์ แต่ปริมาณประจำปียังคงไม่เปลี่ยนแปลง การเพิ่มขึ้นของไข้แดดในฤดูร้อน (อากาศที่ร้อนและแห้งแล้ง) ถูกชดเชยด้วยการลดลงในฤดูหนาว
เปลี่ยนรูปร่างออร์บิทัล
ระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับการยืดตัวของวงโคจรของดาวเคราะห์ ความแตกต่างระหว่างจุดสุดขั้วคือ 4.7 ล้านกม. ในยุคแห่งความเบี้ยวเล็กน้อย ดาวเคราะห์ได้รับรังสีดวงอาทิตย์มากขึ้น ขอบบนของชั้นบรรยากาศร้อนขึ้น และในทางกลับกัน
ความเยื้องศูนย์เปลี่ยนแปลงการแผ่รังสีดวงอาทิตย์ประจำปีทั้งหมด แต่ความแตกต่างนี้เล็กน้อย ในช่วงล้านปีที่ผ่านมา ไม่เกิน 0.2% ผลกระทบที่ใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นเมื่อความเยื้องศูนย์สูงสุดเกิดขึ้นพร้อมกับความเอียงสูงสุดของแกนโลกเอง
ประวัติศาสตร์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลก
วิธีการวิจัยทางธรณีฟิสิกส์สมัยใหม่ช่วยให้เราค้นหาว่าสภาพอากาศบนโลกของเราเป็นอย่างไรเมื่อหลายร้อยพันปีก่อน อุณหภูมิประเมินโดยอ้อมตามจำนวนไอโซโทปของไฮโดรเจนและออกซิเจนหนัก อัตราของภาวะโลกร้อนในปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 1° ต่อปี
ในช่วง 400,000 ปีที่ผ่านมา มีการบันทึกยุคน้ำแข็ง 4 ยุคในโลก. ภาวะโลกร้อนที่รุนแรงซึ่งเริ่มขึ้นเมื่อประมาณ 12,000 ปีก่อน ทำให้ระดับมหาสมุทรสูงขึ้น 50-100 เมตร บางทีปรากฏการณ์นี้อาจจะอธิบายไว้ในพระคัมภีร์ว่าน้ำท่วม
ภาวะโลกร้อนในยุคปัจจุบันมาพร้อมกับความผันผวนของอุณหภูมิเฉลี่ยทั้งปี 2-3 องศา ในการพึ่งพาที่สร้างขึ้นนั้นมีการสังเกตการกระโดดของอุณหภูมิของพื้นผิวดาวเคราะห์ซึ่งมีระยะเวลาไม่เกิน 1,000 ปี มีความผันผวนในรอบที่เล็กกว่า - ทุก ๆ 100-200 ปี 1-2 ° ตามที่นักวิทยาศาสตร์แนะนำ สิ่งนี้เกิดจากความผันผวนของปริมาณก๊าซมีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ
ข้อบกพร่องของทฤษฎี
ในยุค 60 และ 70. ในศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์ได้รับข้อมูลการทดลองและการคำนวณใหม่ซึ่งแตกต่างจากแนวคิดของวัฏจักรของมิลานโควิช มันมีความขัดแย้งดังต่อไปนี้:
- ชั้นบรรยากาศของโลกไม่ได้โปร่งใสเหมือนตอนนี้เสมอไป สิ่งนี้ได้รับการยืนยันจากการศึกษาน้ำแข็งในกรีนแลนด์และแอนตาร์กติกา ฝุ่นจำนวนมากน่าจะเกี่ยวข้องกับการปะทุของภูเขาไฟ สะท้อนความร้อนจากแสงอาทิตย์ ส่งผลให้พื้นผิวโลกเย็นลง
- ตามทฤษฎีของมิลานโควิช ธารน้ำแข็งในกรีนแลนด์และแอนตาร์กติกาเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ต่างกัน แต่สิ่งนี้ไม่ตรงกันกับข้อมูลบรรพชีวินวิทยา
- การระบายความร้อนทั่วโลกควรทำซ้ำในช่วงเวลาที่เท่ากันโดยประมาณ แต่ที่จริงแล้วสิ่งเหล่านี้ไม่ได้อยู่ในช่วงมีโซโซอิกและตติยภูมิ และในควอเทอร์นารีพวกเขาปฏิบัติตามกัน
ข้อเสียเปรียบหลักของทฤษฎีนี้คือมันขึ้นอยู่กับปัจจัยทางดาราศาสตร์เท่านั้นคือการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ของโลก ในความเป็นจริง มีเหตุผลอื่นๆ อีกหลายประการ: การแปรผันในสนามแม่เหล็กโลก การมีอยู่ของการป้อนกลับจำนวนมากในระบบภูมิอากาศ (กลไกการตอบสนองการสั่นพ้องซึ่งเกิดขึ้นจากการตอบสนองต่อผลกระทบของวงโคจร) การเคลื่อนตัวของเปลือกโลก (ภูเขาไฟ กิจกรรมแผ่นดินไหว) และในเร็วๆ นี้ ศตวรรษ ซึ่งเป็นองค์ประกอบของมนุษย์ กล่าวคือ ผลกระทบของกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ที่มีต่อธรรมชาติ