Циклы Миланковича

Диаграмма составляющих эффектов циклов Миланковича во времени

Циклы Миланковича (названы в честь сербского астрофизика Милутина Миланковича) — колебания достигающего Земли количества солнечного света и солнечной радиации на протяжении больших периодов времени. В значительной мере циклы Миланковича объясняют происходящие на Земле естественные изменения климата и играют большую роль в климатологии и палеоклиматологии, главным образом в изучении проблематики глобального потепления и парникового эффекта. Тем не менее, из-за сложных процессов взаимодействия разных факторов, а также обратной связи, полное отождествление перемен климата с колебаниями получаемого Землёй количества солнечной энергии неоправданно и не может служить достаточно точной моделью для реконструкции климатических процессов прошлого и будущего.

Факторы, приводящие к возникновению циклов Миланковича

Циклы Миланковича описывают периодически возникающие отклонения инсоляции полушарий от средней за большой период времени в пределах от 5 до 10 процентов. Причиной этих отклонений от средней интенсивности солнечного излучения на Земле являются следующие эффекты:

• Прецессия: поворот земной оси с периодом около 25 750 лет, в результате которого меняется сезонная амплитуда интенсивности солнечного потока на северном и южном полушариях Земли;
• Нутация: долгопериодические (так называемые вековые) колебания угла наклона земной оси к плоскости её орбиты с периодом около 41 000 лет;
• долгопериодические колебания эксцентриситета орбиты Земли с периодом около 93 000 лет.
• Перемещение перигелия орбиты Земли и восходящего узла орбиты с периодом соответственно 10 и 26 тысяч лет.

Поскольку описанные эффекты являются периодическими с некратным периодом, регулярно возникают достаточно продолжительные эпохи, когда они оказывают кумулятивное влияние, усиливая друг друга. Циклы Миланковича обычно используются для объяснения климатического оптимума голоцена.

Эпохи, способствующие возникновению оледенения

Это эпохи, когда происходит сочетание следующих факторов:

• Эксцентриситет орбиты Земли достигает умеренных и высоких значений;
• Дата прохождения Земли перигелия близка к дате зимнего солнцестояния в северном полушарии.

При таком сочетании, Земля движется по удалённой части своей орбиты тогда, когда в северном полушарии лето. В результате лето северного полушария становится более длительным (интервал между датами весеннего и осеннего равноденствия становится больше полугода, так как орбитальная скорость Земли при движении по удалённой части эллиптической орбиты становится меньше средней) и прохладным (расстояние от Земли до Солнца больше среднего), что является фактором, способствующим росту ледников.

Эпохи, способствующие потеплению

Спустя примерно 11 тысяч лет, с перигелием совпадает момент летнего солнцестояния, а эксцентриситет не успевает существенно измениться. Теперь лето в северном полушарии становится коротким и жарким, что ведёт к уменьшению ледникового покрова. При этом в южном полушарии устанавливаются условия, способствующие оледенению. Но там почти нет суши в умеренных и субантарктических широтах, где могли бы увеличиваться ледники. В целом по Земле, площадь ледников сокращается, альбедо планеты сокращается, среднегодовая температура растёт.

Ситуация в настоящее время

В нынешнюю эпоху разница между зимним солнцестоянием (21 декабря) и прохождением перигелия (3 января) составляет всего 13 дней, но эксцентриситет сейчас равен 0,0167, что существенно меньше среднего (максимальное значение 0,0658), и продолжает уменьшаться. В связи с этим, сезонные колебания орбитальной скорости Земли и расстояния до Солнца невелики, и вносимые ими сезонные изменения приходящей к Земле солнечной энергии незначительны.

См. также

• Циклы Бонда
• Осцилляции Дансгора-Эшгера

Ссылки

• Циклы Миланковича. Элементы. Архивировано из первоисточника 31 мая 2012.

Литература

• Бялко А.В. Наша планета — Земля. — М.: «Наука», 1983. — С. 192 — 199. — 208 с.