Os ciclos de Milankovitch são uma das teorias com as quais os cientistas tentaram explicar a existência de glaciações na história da Terra. Essa hipótese também é chamada de orbital ou astronômica. Recebeu o nome do cientista climático iugoslavo Milutin Milanković. Apesar do grande número de contradições nesta teoria, ela formou a base da paleoclimatologia moderna.
Movimento da Terra
Como você sabe, a Terra gira em torno do Sol em uma órbita elíptica e em torno de seu próprio eixo. Este último também muda de posição devido à influência da gravidade da lua. O eixo da Terra tem um certo ângulo de inclinação, como outros planetas do sistema solar. Descreve um cone no espaço. Este efeito é chamado de precessão. Um bom exemplo de visualização dessa característica do movimento do planeta é a rotação de um pião.
O período de uma revolução completa em torno da circunferência é de cerca de 25.800 anos. O ângulo de inclinação do eixo também muda na faixa de 22,1-24,5° a cada 40.100 anos. Esse fenômeno é chamado de nutação.
Excentricidade, ouo grau de compressão da órbita da Terra durante a rotação do Sol muda ao longo de um período de 90.800 anos. Quando aumenta, o planeta se afasta da estrela e recebe menos radiação solar e, consequentemente, calor. Há também períodos em que a maior inclinação da Terra coincide com a excentricidade máxima. O resultado é o resfriamento global.
Perihilion e Aphelion
Como os planetas do sistema solar têm influência mútua entre si, o eixo da órbita da Terra ao se mover ao redor do Sol gira gradualmente na mesma direção do movimento orbital. Como resultado, o periélio é deslocado - o ponto da órbita mais próximo da estrela e do afélio - o ponto mais distante. Esses parâmetros afetam a intensidade do impacto da radiação solar - radiação térmica, eletromagnética, corpuscular. Em termos percentuais, essas flutuações são pequenas, mas afetam o aquecimento da superfície do planeta.
Astronomia, geofísica e climatologia são as ciências com as quais os cientistas procuram estabelecer a relação entre atividade solar, mudanças seculares na temperatura média anual e clima em geral, bem como entre outros fatores. Sua tarefa não é apenas determinar padrões naturais, mas também prever mudanças futuras que podem afetar significativamente a vida humana.
O que são os ciclos de Milankovitch?
O clima da Terra está mudando sob a influência de fatores antropogênicos e não antropogênicos. O segundo grupo inclui movimentos tectônicos de placas litosféricas,flutuações na radiação solar, atividade vulcânica e ciclos de Milankovitch. Eles descrevem o impacto das mudanças nos movimentos do planeta em seu clima.
Em 1939, Milankovitch apresentou pela primeira vez uma hipótese sobre a dependência cíclica das eras glaciais nos últimos 500 mil anos. Ele calculou a dinâmica das mudanças na radiação solar, que consiste em radiação eletromagnética e corpuscular, e explicou a causa da glaciação na era do Pleistoceno. Na sua opinião, consistia em alterar os parâmetros da órbita do planeta - a excentricidade, o ângulo de inclinação do eixo e a posição do periélio. De acordo com os postulados de sua teoria, as glaciações causadas por esses fatores se repetem em intervalos curtos e podem ser previstas.
Sua hipótese foi construída na suposição de que a atmosfera do planeta era transparente. Variantes de radiação solar (insolação) foram calculadas por ele para 65° de latitude norte. As seções obtidas no diagrama de insolação, correspondentes a quatro glaciações, correlacionaram-se bem com o esquema de glaciação alpino, construído pelos cientistas alemães A. Penk e E. Brückner.
Principais fatores e eras glaciais
De acordo com a teoria de Milankovitch, os três principais fatores orbitais listados acima normalmente deveriam agir em direções diferentes para que seu efeito não se somasse. A próxima era do gelo vem quando eles se somam e se reforçam.
Cada um deles determina a influência do Sol na Terra, na quantidade de radiação solar recebida por diferenteszonas do planeta. Se diminui no Hemisfério Norte, onde a maior parte das geleiras está concentrada, mais e mais neve se acumula na superfície a cada ano. O aumento da cobertura de neve aumenta a reflexão da luz solar, que por sua vez contribui para o resfriamento do planeta.
Este processo está aumentando gradualmente, o resfriamento global começa, outra era do gelo começa. No final de tal ciclo, o fenômeno oposto é observado. De acordo com dados científicos, o pico de resfriamento durante a última era glacial foi há aproximadamente 18.000 anos.
Influência da precessão
Os cientistas acreditam que o ciclo precessional é mais pronunciado nas glaciações do Hemisfério Norte. Agora está no período interglacial, que terminará em cerca de 9 a 10 mil anos. Nos próximos milênios, o nível do mar pode continuar a subir devido ao derretimento das geleiras. E em primeiro lugar, isso diz respeito à camada de gelo da Groenlândia - a segunda maior depois da Antártica.
No Hemisfério Sul, ao contrário, observa-se atualmente a época da "glaciação", mas como há muito menos terra aqui do que no Norte, esse fenômeno não parece tão brilhante.
Se o dia do solstício de inverno cair no afélio (ou seja, a inclinação do eixo de rotação do planeta na direção do Sol é máxima), o inverno será mais longo e mais frio, e o verão - quente e curto. No hemisfério oposto, ao contrário, há um longo verão frio e um inverno curto e quente. As diferenças na duração dessas estações são tanto mais perceptíveis quanto maisexcentricidade orbital.
Nutação
Nutação está associada a mais flutuações de curto prazo na posição do eixo da Terra. A maior magnitude da amplitude é 18,6 anos.
Nutation leva a uma mudança nos contrastes sazonais da radiação solar, mas sua quantidade anual permanece constante. O aumento da insolação no verão (clima mais quente e seco) é compensado pela sua diminuição no inverno.
Mudando a forma orbital
A distância da Terra ao Sol depende do alongamento da órbita do planeta. A diferença entre os pontos extremos é de 4,7 milhões de km. Na era da pequena excentricidade, o planeta recebe mais radiação solar, os limites superiores da atmosfera aquecem mais e vice-versa.
A excentricidade altera a radiação solar anual total, mas essa diferença é pequena. Durante o último milhão de anos, não ultrapassou 0,2%. O maior efeito ocorre quando a excentricidade máxima coincide com a maior inclinação do próprio eixo da Terra.
História das mudanças climáticas da Terra
Métodos modernos de pesquisa geofísica nos permitem descobrir como era o clima em nosso planeta centenas de milênios atrás. A temperatura é indiretamente estimada pelo número de isótopos de hidrogênio e oxigênio pesados. A taxa de aquecimento global está atualmente em torno de 1° por ano.
Nos últimos 400.000 anos, 4 eras glaciais foram registradas emTerra. Um aquecimento acentuado, que começou há cerca de 12 mil anos, levou a um aumento do nível do oceano em 50-100 m. Talvez esse fenômeno tenha sido descrito na Bíblia como o Dilúvio.
O aquecimento na era moderna é acompanhado por flutuações médias anuais de temperatura de 2-3 graus. Nas dependências construídas, observam-se s altos na temperatura da superfície do planeta, cuja duração não é superior a 1000 anos. Existem flutuações em um ciclo menor - a cada 100-200 anos em 1-2 °. Como os cientistas sugerem, isso se deve a flutuações na quantidade de metano e dióxido de carbono na atmosfera.
Falhas da teoria
Nas décadas de 60 e 70. No século 20, os cientistas obtiveram novos dados experimentais e calculados que divergiam do conceito de ciclos de Milankovitch. Ele contém as seguintes contradições:
- A atmosfera da Terra nem sempre foi tão transparente quanto agora. Isso é confirmado por estudos de gelo na Groenlândia e na Antártida. Uma grande quantidade de poeira, presumivelmente associada à atividade vulcânica ativa, refletiu o calor solar. Como resultado, a superfície do planeta esfriou.
- De acordo com a teoria de Milankovitch, as glaciações na Groenlândia e na Antártida ocorreram em diferentes períodos de tempo, mas isso está em desacordo com os dados paleontológicos.
- Os resfriamentos globais devem ser repetidos em intervalos aproximadamente iguais, mas na verdade eles não foram nos períodos Mesozóico e Terciário, e no Quaternário eles se sucederam.
A principal desvantagem desta teoria é quebaseia-se apenas em fatores astronômicos, ou seja, a mudança no movimento da Terra. Na realidade, há muitas outras razões: variações no campo geomagnético, a presença de inúmeros feedbacks no sistema climático (o mecanismo de resposta de ressonância que ocorre em resposta a impactos orbitais), atividade tectônica (vulcanismo, atividade sísmica) e em recentes séculos, o componente antropogênico, ou seja, o impacto da atividade econômica humana na natureza.
