Cikli Milankoviča opisujejo, kako razmeroma majhne spremembe gibanja Zemlje vplivajo na podnebje planeta. Cikli so poimenovani po Milutinu Milankovitchu, srbskem astrofiziku, ki je začel raziskovati vzrok starodavne ledene dobe Zemlje v zgodnjih 1900-ih, poroča Ameriški muzej naravoslovja (AMNH).
Zemlja je doživela najnovejšo ledeno dobo v času pleistocena, ki je trajal od 2,6 milijona let do 11,700 let. Tisoč let naenkrat so bila celo bolj zmerna območja sveta pokrita z ledeniki in ledenimi rjuhami, poroča Kalifornijski muzej za paleontologijo.
Da bi ugotovil, kako bi Zemlja lahko sčasoma doživela tako velike podnebne spremembe, je Milankovitch vključil podatke o variacijah položaja Zemlje z časovnico ledene dobe med pleistocenom. Preučeval je spremembe Zemlje v zadnjih 600.000 letih in izračunal različne količine sončnega sevanja zaradi Zemljinih spreminjajočih se orbitalnih parametrov. Pri tem mu je uspelo povezati nižje količine sončnega sevanja na visokih severnih širinah s prejšnjimi evropskimi ledenimi obdobji, poroča AMNH.
Milankovičevi izračuni, ki so bili objavljeni v dvajsetih letih 20. stoletja in se še danes uporabljajo za razumevanje preteklega in prihodnjega podnebja, so ga sklenili, da obstajajo trije različni pozicijski cikli, vsak s svojo dolžino cikla, ki vplivajo na podnebje na Zemlji: ekscentričnost Zemljine orbite, osni nagib planeta in nihanje njegove osi.
Ekscentričnost
Zemlja kroži okoli sonca v ovalni obliki, imenovani elipsa, s soncem na enem od dveh žarišč (žarišč). Eliptičnost je merilo oblike ovala in je določena z razmerjem med semestorsko osjo (dolžino kratke osi elipse) in polsmerko osjo (dolžina dolge osi elipse), po Swinburneu Univerza. Popoln krog, kjer se obe žarišči srečata v središču, ima eliptičnost 0 (nizka ekscentričnost), elipsa, ki se stisne na skoraj ravno črto, pa ima ekscentričnost skoraj 1 (velika ekscentričnost).
Zemaljska orbita v 100.000 letih nekoliko spremeni svojo ekscentričnost s skoraj 0 na 0,07 in spet nazaj, po podatkih Nasinega observatorija za zemljo. Ko ima Zemljina orbita večjo ekscentričnost, površina planeta dobi 20 do 30 odstotkov več sončnega sevanja, ko je na periheliju (najkrajša razdalja med Zemljo in soncem po vsaki orbiti), kot če je na afeliji (največja razdalja med Zemljo in sonce vsaka orbita). Kadar ima Zemljina orbita majhno ekscentričnost, je razlika v količini sončnega sevanja, ki jo prejmemo med perihelijem in afelijem, zelo majhna.
Danes je ekscentričnost Zemljine orbite 0,017. Ob periheliju, ki se vsako leto zgodi 3. januarja ali okoli njega, Zemljina površina dobi približno 6 odstotkov več sončnega sevanja kot pri afeliju, ki se zgodi 4. julija ali okoli njega.
Aksialni nagib
Nagib Zemljine osi glede na ravnino njene orbite je razlog, da doživljamo letne čase. Rahle spremembe nagiba spremenijo količino sončnega sevanja, ki pada na določene lokacije Zemlje, poroča Univerza Indiana Bloomington. V približno 41.000 letih se nagib Zemljine osi, znan tudi kot poševnost, spreminja med 21,5 in 24,5 stopinj.
Ko je os v minimalnem nagibu, se količina sončnega sevanja med poletjem in zimo na večjem delu Zemlje ne spreminja veliko, zato so letni časi manj hudi. To pomeni, da je poletje na drogovih hladnejše, kar omogoča, da se sneg in led obdržita poleti in pozimi, sčasoma pa se razvijeta v ogromne ledene plošče.
Danes je Zemlja nagnjena za 23,5 stopinj in počasi upada, poroča EarthSky.
Precesija
Zemlja se rahlo vrti, ko se vrti na svoji osi, podobno kot takrat, ko se vrteči se vrh začne upočasnjevati. To nihanje, znano kot precesija, povzroča predvsem gravitacija sonca in lune na Zemljinih ekvatorialnih izboklinah. Nihanje ne spremeni nagiba zemeljske osi, spremeni pa se tudi orientacija. Po podatkih univerze Washington State se približno 26.000 let Zemlja sprehaja v popolnem krogu.
Zdaj in zadnjih nekaj tisoč let je bila Zemljina os bolj ali manj usmerjena proti severu proti Polarisu, imenovanemu tudi Severna zvezda. Toda Zemeljska postopna precesija nihala pomeni, da Polaris ni vedno Severna zvezda. Pred približno 5000 leti je bila Zemlja bolj usmerjena proti drugi zvezdi, imenovani Thubin. In čez približno 12.000 let bo osa prehodila malce več okoli svojega precesijskega kroga in se usmerila proti Vegi, ki bo postala naslednja Severna zvezda.
Ko Zemlja zaključi predcesijski cikel, se orientacija planeta spremeni glede na perihelij in afelij. Če je polobla med perihelijem usmerjena proti soncu (najkrajša razdalja med Zemljo in soncem), bo usmerjena stran med afelijo (največja razdalja med Zemljo in soncem), za drugo poloblo pa velja nasprotno. Polobla, ki je usmerjena proti soncu med perihelijem in zunaj med afelijo, ima bolj ekstremne sezonske kontraste kot druga polobla.
Trenutno se poletje na južni polobli pojavlja blizu perihelija, pozimi pa blizu afelija, kar pomeni, da južna polobla doživlja bolj ekstremne sezone kot severna.
Dodatno viri:
