 [132x250]
Астроном Милютин Миланкович Изображение является собственностью NOAA. |
Что вызывает изменение климата Земли? Изменение климата – сложный процесс, на него влияют многие факторы. Основной из них – взаимосвязь Земли и Солнца. Астроном Милютин Миланкович (1879-1958) изучал изменение орбиты вращения Земли вокруг Солнца и наклон оси нашей планеты. Он предположил, что циклически происходящие изменения между ними являются причиной долгосрочной смены климата. Миланкович изучал три фактора: 1. Изменение наклона земной оси; 2. Отклонения в форме орбиты вращения Земли вокруг Солнца; 3. Прецессия: изменения положения наклона оси по отношению к орбите.
[203x12]
Наклон земной оси Если бы наклона оси не было, то у нас не было бы времен года, а день и ночь в течение всего года длились бы одинаково. Количество солнечной энергии, достигающей определенной точки земли, было бы постоянным. Сейчас ось планеты находится под углом 23,5°. Летом (с июня) в Северном полушарии оказывается так, что северные широты получают больше света, чем Южные. Дни становятся длиннее, а положение солнца – выше. В то же время в южном полушарии – зима. Дни – короче, а солнце – ниже. |
[300x221] Щелкните здесь, чтобы увеличить изображение. Земная ось не перпендикулярна плоскости своей орбиты. Наклон составляет 23,5°. Это дает Северному полушарию возможность получать больше солнечных лучей и удлинять день в июне. В декабре солнца становится меньше, и день укорачивается. Этим и объясняется смена времен года. В Южном полушарии все с точностью наоборот. | 
Щелчок позволит увидеть изменить наклон земной оси. Отклонение земной оси. | 
Щелкните, чтобы изменить орбиту Земли и посмотреть, что произойдет. Изменение орбиты Земли. | [300x147] Щелкните, чтобы увеличить картинку. Земля без смены времен года, наклон оси 0°. | [300x147] Щелкните, чтобы увеличить картинку. Конец июня: лето в Северном полушарии, зима – в Южном. | [300x147] Щелкните, чтобы увеличить картинку. Конец декабря: зима в Северном полушарии, лето – в Южном. |
|
Спустя полгода земля переходит по своей орбите на противоположную сторону Солнца. Наклон остается таким же. Теперь лето в Южном полушарии, дни дольше, а света – больше. В Северном полушарии сейчас зима. Миланкович предположил, что наклон земной оси не всегда равен 23,5°. Время от времени происходят колебания. Он подсчитал, что изменения лежат в интервале от 22,1° до 24,5°, повторяется это с периодом в 41 000 лет. Когда наклон меньше, то летом температура ниже обычного, а зимой – выше. При увеличении наклона наблюдаются более экстремальные климатические условия. Как все это влияет на климат? Даже при увеличении температуры зимой все равно достаточно холодно для снега в удаленных от экватора областях. Если лето холодное, то, возможно, что снег зимой в высоких широтах так же будет таять медленнее. Год за годом он будет наслаиваться, образуя ледник. В сравнении с водой и сушей, снег отражает больше солнечной энергии в космос, вызывая дополнительное похолодание. С этой точки зрения, здесь имеет место механизм положительной обратной связи. Отражение со временем увеличивается, а температура снижается, и так далее. Возможно, именно так начинались ледниковые периоды.
Форма орбиты вращения Земли вокруг Солнца
Второй изучаемый Миланковичем фактор – форма орбиты вращения Земли вокруг Солнца. Орбита имеет не четко круглую форму. В определенное время года Земля находится к Солнцу ближе, чем обычно. Значительно больше энергии Солнца Земля получает, находясь как можно ближе к светилу (в точке перигелия), в сравнении с максимальным удалением (точка афелия). Форма земной орбиты меняется циклически с периодом 90 000 и 100 000 лет. Иногда форма становится более вытянутой (эллиптической), чем сейчас, поэтому различие в количестве солнечной энергии, получаемой в перигелии и афелии, будет большим. Перигелий сейчас наблюдается в январе, афелий – в июле. Такая смена делает климат Северного полушария более мягким, принося дополнительное тепло зимой. В Южном полушарии климат более суровый, чем был бы, если бы орбита вращения Земли вокруг Солнца была круглой. Прецессия Есть и другая сложность. Ориентация земной оси со временем меняется. Подобно волчку, ось движется по кругу. Такое движение называют прецессионным. Происходит оно в 22 000-летнем цикле. Это вызывает постепенную смену времен года. 11 000 лет назад Северное полушарие было наклонено ближе к солнцу в декабре, чем в июне. Зима и лето менялись местами. Спустя 11 000 лет все снова изменилось. Все три фактора: наклон оси, форма орбиты и прецессия меняют климат планеты. Так как это происходит в различных масштабах времени, то их взаимодействие этих факторов сложно. Иногда они усиливают эффект друг друга, иногда – ослабляют. К примеру, 11 000 лет назад прецессия вызывала начало лета в Северном полушарии в декабре, эффект увеличения солнечного излучения в перигелии в январе и уменьшении в афелии в июле усилит межсезонную разницу в Северном полушарии, вместо привычного нам сейчас смягчения. Не все так просто как кажется, так как даты перигелия и афелия так же сдвигаются. Другие факторы, влияющие на климат эффекта смещения движения Земли, есть и другие влияющие на климат факторы? Узнайте о них… |