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(shí)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(gè)星球的46億年歷史中發(fā)生了變化。

教育_1

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(gè)完美的圓圈。我們距離太陽最近的時(shí)間(perihelion)與我們距離太陽最遠(yuǎn)的時(shí)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(shí)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(dāng)太陽周圍的軌道最橢圓形時(shí),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(shí)判斷題差異會(huì)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(shí)間。

傾斜

在42000年的周期中,相對于太陽周圍的旋轉(zhuǎn)平面,地球擺動(dòng)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(jìn)動(dòng)

從現(xiàn)在起12000年,北半球wi將在12月和6月的冬季體驗(yàn)夏季,因?yàn)榈厍虻妮S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(zhuǎn)突然發(fā)生,但季節(jié)將逐漸轉(zhuǎn)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(xué)公式。他假設(shè),當(dāng)周期變化的某些部分結(jié)合并同時(shí)發(fā)生時(shí),它們會(huì)導(dǎo)致地球的重大變化'氣候(甚至冰河時(shí)代)。Milankovitch估計(jì)了過去45萬年的氣候波動(dòng),并描述了寒冷和溫暖的時(shí)期。雖然他在20世紀(jì)上半葉做過他的工作,但Milankovich's的結(jié)果'直到20世紀(jì)70年代才得到證實(shí)。

1976年發(fā)表在“科學(xué)”雜志上的一項(xiàng)研究對深海沉積物核心進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)Milankovitch's理論與氣候變化時(shí)期相對應(yīng)。事實(shí)上,當(dāng)?shù)厍蚪?jīng)歷軌道變化的不同階段時(shí),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(shí)代的起搏器。"科學(xué)。第194卷,第4270號(hào)(1976年)。1121-1132。
  • Lutgens,F(xiàn)rederick K.和Edward J.Tarbuck。大氣:氣象簡介。