მილანკოვიჩის ციკლები არის ერთ-ერთი თეორია, რომლითაც მეცნიერები ცდილობდნენ აეხსნათ გამყინვარების არსებობა დედამიწის ისტორიაში. ამ ჰიპოთეზას ორბიტალურ ან ასტრონომიულსაც უწოდებენ. მან მიიღო სახელი იუგოსლავიის კლიმატის მეცნიერის მილუტინ მილანკოვიჩისგან. მიუხედავად ამ თეორიის დიდი რაოდენობის წინააღმდეგობებისა, იგი საფუძვლად დაედო თანამედროვე პალეოკლიმატოლოგიას.
დედამიწის მოძრაობა
მოგეხსენებათ, დედამიწა ბრუნავს მზის გარშემო ელიფსურ ორბიტაზე და საკუთარი ღერძის გარშემო. ეს უკანასკნელი ასევე ცვლის თავის პოზიციას მთვარის მიზიდულობის გავლენის გამო. დედამიწის ღერძს აქვს გარკვეული დახრის კუთხე, ისევე როგორც მზის სისტემის სხვა პლანეტები. იგი აღწერს კონუსს სივრცეში. ამ ეფექტს პრეცესია ეწოდება. პლანეტის მოძრაობის ამ მახასიათებლის ვიზუალიზაციის კარგი მაგალითია მბრუნავი ზედაპირის ბრუნვა.
წრეწირის გარშემო სრული რევოლუციის პერიოდი დაახლოებით 25800 წელია. ღერძის დახრის კუთხე ასევე იცვლება 22,1-24,5° დიაპაზონში ყოველ 40100 წელიწადში. ამ ფენომენს ნუტაციას უწოდებენ.
ექსცენტრიულობა, ანმზის ბრუნვის დროს დედამიწის ორბიტის შეკუმშვის ხარისხი იცვლება 90 800 წლის განმავლობაში. როდესაც ის იზრდება, პლანეტა შორდება ვარსკვლავს და იღებს ნაკლებ მზის გამოსხივებას და, შესაბამისად, სითბოს. ასევე არის პერიოდები, როდესაც დედამიწის უდიდესი დახრილობა ემთხვევა მაქსიმალურ ექსცენტრიულობას. შედეგი არის გლობალური გაგრილება.
პერიჰილიონი და აფელიონი
რადგან მზის სისტემის პლანეტებს აქვთ ურთიერთგავლენა ერთმანეთზე, დედამიწის ორბიტის ღერძი მზის გარშემო მოძრაობისას თანდათან ბრუნდება იმავე მიმართულებით, როგორც ორბიტალური მოძრაობა. შედეგად, პერიჰელიონი გადაინაცვლებს - ორბიტის წერტილი ყველაზე ახლოს ვარსკვლავთან და აფელიონი - ყველაზე შორეული წერტილი. ეს პარამეტრები გავლენას ახდენს მზის გამოსხივების ზემოქმედების ინტენსივობაზე - თერმული, ელექტრომაგნიტური, კორპუსკულური გამოსხივება. პროცენტული თვალსაზრისით, ეს რყევები მცირეა, მაგრამ ისინი გავლენას ახდენენ პლანეტის ზედაპირის გათბობაზე.
ასტრონომია, გეოფიზიკა და კლიმატოლოგია არის მეცნიერებები, რომელთა დახმარებით მეცნიერები ცდილობენ დაადგინონ კავშირი მზის აქტივობას, საშუალო წლიურ ტემპერატურასა და ზოგადად კლიმატის საერო ცვლილებებს, ისევე როგორც სხვა ფაქტორებს შორის. მათი ამოცანაა არა მხოლოდ ბუნებრივი შაბლონების განსაზღვრა, არამედ მომავალი ცვლილებების პროგნოზირება, რომლებიც შეიძლება მნიშვნელოვნად იმოქმედოს ადამიანის ცხოვრებაზე.
რა არის მილანკოვიჩის ციკლები?
დედამიწის კლიმატი იცვლება ანთროპოგენური და არაანთროპოგენური ფაქტორების გავლენით. მეორე ჯგუფში შედის ლითოსფერული ფილების ტექტონიკური მოძრაობა,მზის რადიაციის რყევები, ვულკანური აქტივობა და მილანკოვიჩის ციკლები. ისინი აღწერენ პლანეტის მოძრაობის ცვლილებების გავლენას მის კლიმატზე.
1939 წელს მილანკოვიჩმა პირველად წამოაყენა ჰიპოთეზა გამყინვარების ხანის ციკლური დამოკიდებულების შესახებ ბოლო 500 ათასი წლის განმავლობაში. მან გამოთვალა მზის რადიაციის ცვლილებების დინამიკა, რომელიც შედგება ელექტრომაგნიტური და კორპუსკულური გამოსხივებისგან და ახსნა გამყინვარების მიზეზი პლეისტოცენის ეპოქაში. მისი აზრით, ის შედგებოდა პლანეტის ორბიტის პარამეტრების შეცვლაში - ექსცენტრიულობა, ღერძის დახრილობის კუთხე და პერიჰელიონის პოზიცია. მისი თეორიის პოსტულატების მიხედვით, ამ ფაქტორებით გამოწვეული გამყინვარება მეორდება მოკლე ინტერვალებით და მათი პროგნოზირება შესაძლებელია.
მისი ჰიპოთეზა აშენდა იმ ვარაუდზე, რომ პლანეტის ატმოსფერო გამჭვირვალე იყო. მზის რადიაციის (ინსოლაციის) ვარიანტები გამოითვალა მის მიერ 65 ° ჩრდილოეთ განედისთვის. ინსოლაციის დიაგრამაზე მიღებული მონაკვეთები, რომლებიც შეესაბამება ოთხ გამყინვარებას, კარგად იყო დაკავშირებული ალპური გამყინვარების სქემასთან, რომელიც აგებულია გერმანელი მეცნიერების ა.პენკისა და ე. ბრუკნერის მიერ..
მთავარი ფაქტორები და გამყინვარების ხანა
მილანკოვიჩის თეორიის მიხედვით, ზემოთ ჩამოთვლილი სამი ძირითადი ორბიტალური ფაქტორი ჩვეულებრივ უნდა მოქმედებდეს სხვადასხვა მიმართულებით ისე, რომ მათი ეფექტი არ დაემატოს. შემდეგი გამყინვარება მოდის, როდესაც ისინი ერთმანეთს უმატებენ და აძლიერებენ.
თითოეული მათგანი განსაზღვრავს მზის გავლენას დედამიწაზე, მზის რადიაციის რაოდენობაზე, რომელსაც სხვადასხვაპლანეტის ზონები. თუ ის მცირდება ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში, სადაც კონცენტრირებულია მყინვარების დიდი ნაწილი, მაშინ ყოველწლიურად უფრო და უფრო მეტი თოვლი გროვდება ზედაპირზე. თოვლის საფარის ზრდა ზრდის მზის შუქის არეკვლას, რაც თავის მხრივ ხელს უწყობს პლანეტის შემდგომ გაციებას.
ეს პროცესი თანდათან იზრდება, იწყება გლობალური გაგრილება, იწყება კიდევ ერთი გამყინვარება. ასეთი ციკლის ბოლოს საპირისპირო ფენომენი შეინიშნება. მეცნიერული მონაცემებით, ბოლო გამყინვარების პერიოდში გაციების პიკი იყო დაახლოებით 18000 წლის წინ.
პრეცესიის გავლენა
მეცნიერები თვლიან, რომ პრეცესიული ციკლი ყველაზე მეტად გამოხატულია ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში გამყინვარებებში. ახლა ის მყინვარშორის პერიოდშია, რომელიც დაახლოებით 9-10 ათასი წლის შემდეგ დასრულდება. უახლოეს ათასწლეულებში, მყინვარების დნობის გამო, შესაძლოა, ზღვის დონე კვლავ გაიზარდოს. და პირველ რიგში, ეს ეხება გრენლანდიის ყინულის ფურცელს - სიდიდით მეორე ანტარქტიდის შემდეგ.
სამხრეთ ნახევარსფეროში, პირიქით, ამჟამად შეინიშნება "გამყინვარების" ეპოქა, მაგრამ რადგან აქ გაცილებით ნაკლები მიწაა, ვიდრე ჩრდილოეთში, ეს ფენომენი არც ისე კაშკაშა ჩანს.
თუ ზამთრის მზედგომის დღე აფელიონზე მოდის (ანუ პლანეტის ბრუნვის ღერძის დახრილობა მზის მიმართულებით მაქსიმალურია), ზამთარი უფრო გრძელი და ცივი იქნება, ზაფხული კი - ცხელი და მოკლე.. საპირისპირო ნახევარსფეროში, პირიქით, არის გრძელი გრილი ზაფხული და მოკლე თბილი ზამთარი. ამ სეზონების ხანგრძლივობის განსხვავებები რაც უფრო შესამჩნევია, მით მეტიორბიტალური ექსცენტრიულობა.
Nutation
ნუტაცია დაკავშირებულია დედამიწის ღერძის პოზიციის უფრო მოკლევადიან რყევებთან. ამპლიტუდის ყველაზე დიდი სიდიდეა 18,6 წელი.
ნუტაცია იწვევს მზის გამოსხივების სეზონური კონტრასტების ცვლილებას, მაგრამ მისი წლიური რაოდენობა უცვლელი რჩება. ზაფხულში ინსოლაციის ზრდა (უფრო ცხელი და მშრალი ამინდი) კომპენსირდება ზამთარში მისი შემცირებით.
ორბიტალის ფორმის შეცვლა
დედამიწიდან მზემდე მანძილი დამოკიდებულია პლანეტის ორბიტის გახანგრძლივებაზე. უკიდურეს წერტილებს შორის სხვაობა 4,7 მილიონი კმ-ია. მცირე ექსცენტრიულობის ეპოქაში პლანეტა უფრო მეტ მზის გამოსხივებას იღებს, ატმოსფეროს ზედა საზღვრები უფრო თბება და პირიქით.
ექსცენტრიულობა ცვლის მზის მთლიან წლიურ გამოსხივებას, მაგრამ ეს განსხვავება მცირეა. ბოლო მილიონი წლის განმავლობაში ის 0,2%-ს არ აღემატება. უდიდესი ეფექტი ხდება მაშინ, როდესაც მაქსიმალური ექსცენტრიულობა ემთხვევა დედამიწის საკუთარი ღერძის ყველაზე დიდ დახრილობას.
დედამიწის კლიმატის ცვლილების ისტორია
თანამედროვე გეოფიზიკური კვლევის მეთოდები საშუალებას გვაძლევს გავარკვიოთ, როგორი იყო კლიმატი ჩვენს პლანეტაზე ასობით ათასწლეულის წინ. ტემპერატურა ირიბად ფასდება მძიმე წყალბადის და ჟანგბადის იზოტოპების რაოდენობით. გლობალური დათბობის მაჩვენებელი ამჟამად დაახლოებით 1°-ია წელიწადში.
ბოლო 400,000 წლის განმავლობაში, 4 გამყინვარება დაფიქსირდაᲓედამიწა. მკვეთრმა დათბობამ, რომელიც დაიწყო დაახლოებით 12 ათასი წლის წინ, გამოიწვია ოკეანის დონის აწევა 50-100 მ-ით. შესაძლოა ეს ფენომენი ბიბლიაში აღწერილია როგორც წარღვნა..
თანამედროვე ეპოქაში დათბობას თან ახლავს საშუალო წლიური ტემპერატურის მერყეობა 2-3 გრადუსით. აგებულ დამოკიდებულებებზე აღინიშნება პლანეტის ზედაპირის ტემპერატურის ნახტომი, რომლის ხანგრძლივობა არაუმეტეს 1000 წელია. არის რყევები უფრო მცირე ციკლში - ყოველ 100-200 წელიწადში 1-2 °. როგორც მეცნიერები ვარაუდობენ, ეს გამოწვეულია ატმოსფეროში მეთანისა და ნახშირორჟანგის რაოდენობის რყევებით.
თეორიის ხარვეზები
60-იან და 70-იან წლებში. მე-20 საუკუნეში მეცნიერებმა მიიღეს ახალი ექსპერიმენტული და გამოთვლილი მონაცემები, რომლებიც განსხვავდებოდა მილანკოვიჩის ციკლების კონცეფციისგან. ის შეიცავს შემდეგ წინააღმდეგობებს:
- დედამიწის ატმოსფერო ყოველთვის არ იყო ისეთი გამჭვირვალე, როგორც ახლა. ამას გრენლანდიასა და ანტარქტიდაში ყინულის კვლევები ადასტურებს. დიდი რაოდენობით მტვერი, რომელიც სავარაუდოდ დაკავშირებულია აქტიურ ვულკანურ აქტივობასთან, აირეკლავს მზის სითბოს. შედეგად, პლანეტის ზედაპირი გაცივდა.
- მილანკოვიჩის თეორიის მიხედვით, მყინვარები გრენლანდიასა და ანტარქტიდაში სხვადასხვა დროს ხდებოდა, მაგრამ ეს ეწინააღმდეგება პალეონტოლოგიურ მონაცემებს.
- გლობალური გაგრილება უნდა განმეორდეს დაახლოებით თანაბარი ინტერვალებით, მაგრამ სინამდვილეში ისინი არ იყო მეზოზოურ და მესამეულ პერიოდებში და მეოთხეულ პერიოდში ისინი მიჰყვებოდნენ ერთმანეთის მიყოლებით.
ამ თეორიის მთავარი ნაკლი ის არისიგი ეფუძნება მხოლოდ ასტრონომიულ ფაქტორებს, კერძოდ, დედამიწის მოძრაობის ცვლილებას. სინამდვილეში, არსებობს მრავალი სხვა მიზეზი: ვარიაციები გეომაგნიტურ ველში, მრავალი უკუკავშირის არსებობა კლიმატის სისტემაში (რეზონანსული რეაგირების მექანიზმი, რომელიც ხდება ორბიტალური ზემოქმედების საპასუხოდ), ტექტონიკური აქტივობა (ვულკანიზმი, სეისმური აქტივობა) და ბოლო დროს. საუკუნეების განმავლობაში, ანთროპოგენური კომპონენტი, ანუ ადამიანის ეკონომიკური საქმიანობის გავლენა ბუნებაზე.
