Milankovitch周期:地球和太陽如何相互作用
雖然我們都熟悉地球軸線指向北星(北極星),角度為23.45°,地球距離太陽約91-94百萬英里,但這些事實并不是**的或不變的。地球和太陽之間的相互作用,稱為軌道變化,在我們這個星球的46億年歷史中發(fā)生了變化。
centricity
偏心率是地球形狀的變化'圍繞太陽的軌道。目前,我們的星球's軌道幾乎是一個完美的圓圈。我們距離太陽最近的時間(perihelion)與我們距離太陽最遠的時間(aphelion)之間的距離只有大約3%的差異。Perihelion發(fā)生在1月3日,此時地球距離太陽9140萬英里。7月4日在aphelion,地球距離太陽9450萬英里。
在95000年的周期中,太陽周圍的地球'軌道從薄橢圓(橢圓形)變?yōu)閳A形并再次變回。當太陽周圍的軌道最橢圓形時,地球和太陽在周向和近距離處的距離差異較大。雖然目前300萬英里的距離差異并沒有改變我們收到的太陽能量,但更大的生活常識判斷題差異會改變接收到的太陽能量,并使perihelion成為一年中比aphelion溫暖得多的時間。
傾斜
在42000年的周期中,相對于太陽周圍的旋轉平面,地球擺動和軸的角度在22.1°和24.5°之間變化。小于我們目前的23.45°的角度意味著北半球和南半球之間的季節(jié)差異較小,而較大的角度意味著較大的季節(jié)差異(即溫暖的夏季和涼爽的冬季)。
進動
從現(xiàn)在起12000年,北半球wi將在12月和6月的冬季體驗夏季,因為地球的軸線將指向星Vega,而不是目前與北星或北極星的對齊。這種季節(jié)性逆轉突然發(fā)生,但季節(jié)將逐漸轉變數(shù)千年。
Milankovitch Cycles
Astronomer Milutin Milankovitch開發(fā)了這些軌道變化所基于的數(shù)學公式。他假設,當周期變化的某些部分結合并同時發(fā)生時,它們會導致地球的重大變化'氣候(甚至冰河時代)。Milankovitch估計了過去45萬年的氣候波動,并描述了寒冷和溫暖的時期。雖然他在20世紀上半葉做過他的工作,但Milankovich's的結果'直到20世紀70年代才得到證實。
1976年發(fā)表在“科學”雜志上的一項研究對深海沉積物核心進行了研究,發(fā)現(xiàn)Milankovitch's理論與氣候變化時期相對應。事實上,當?shù)厍蚪?jīng)歷軌道變化的不同階段時,冰齡已經(jīng)發(fā)生。
來源
- Hays,J.D。John Imbrie和N.J.Shackleton。"地球的變化's軌道:冰河時代的起搏器。"科學。第194卷,第4270號(1976年)。1121-1132。
- Lutgens,F(xiàn)rederick K.和Edward J.Tarbuck。大氣:氣象簡介。