Ciclos de Milankovitch

Milankovitch ciclos é o nome dado ao efeito coletivo das mudanças nos movimentos da terra em cima de seu clima. excentricidade, , e da órbita da terra varia em diversos testes padrões, tendo por resultado 100.000 anos ciclos do sobre o último pouco milhão anos. A linha central da terra termina um ciclo cheio do precession aproximadamente cada 26.000 anos. Ao mesmo tempo a órbita elíptica gira, mais lentamente, conduzindo a uns 22.000 anos dá um ciclo nos equinócios. Além, a inclinação da terra relativo ao sol muda entre 21.5 graus a 24.5 graus e partes traseiras outra vez em um ciclo de 41.000 anos. A linha central da terra é inclinada hoje 23.5 graus relativo ao normal ao plano da eclíptica.

A teoria de Milankovitch da mudança do clima não é trabalhada perfeitamente para fora: no detalhe a resposta a maior está no timescale de 100.000 anos mas forçar é aparentemente pequeno nesta escala - veja para mais discussão. Vários gabaritos (do CO2, ou da dinâmica da folha do gelo) são invocados para explicar esta discrepância.

Milankovitch-como teorias foram avançados perto , James Croll, Milutin Milankovic e outro, mas a verificação era difícil devido à ausência da evidência confiantemente datada e duvida a respeito de exatamente que os períodos eram importantes. Não até o advent de núcleos do profundo-oceano, e o papel seminal variações de Hayes, de Imbrie e de Shackleton por "nas terras orbite: o pacemaker das idades de gelo "em Ciência, 1976, fêz a teoria alcança seu estado atual..

Índices

Movimentos da terra

Enquanto a terra gira em torno de suas linha central e órbitas em torno do sol, diversas variações quasi-periódicas ocorrem. Embora as curvas tenham um grande número componentes sinusoidal, alguns componentes são dominantes. Milankovitch estudou mudanças na excentricidade, no obliquity, e no precession de movimentos da terra. Tais mudanças no movimento e na orientação mudam a quantidade e a posição da radiação solar que alcançam a terra. Isto é sabido como forçar solar (um exemplo de forçar radiative). As mudanças perto da área polar norte são consideradas importante devido à quantidade grande de terra, que reage a tais muda mais rapidamente do que os oceanos .


Forma orbital

Circular orbit has no eccentricity.
A órbita circular não tem nenhuma excentricidade.
Example of orbit with 0.5 eccentricity.
Exemplo da órbita com 0.excentricidade 5.

excentricidade, ou a forma da órbita da terra, varia de ser quase a circular (excentricidade baixa de 0.005) a ser suavemente elíptico (excentricidade elevada de 0.058) e têm uma excentricidade média de 0.028. O componente principal destas variações ocorre em um período de 413.000 anos (variação da excentricidade de ±0.012). Um número outros de termos variam entre 95.000 e 136.000 anos, e combinam frouxamente em um ciclo de 100.000 anos (variação de -0.03 a +0.02). A excentricidade atual é 0.017.

Atualmente a diferença entre a aproximação a mais próxima ao sol (periélio) e a distância a mais adicional (aphelion) são somente 3.4% (5.1 milhão quilômetros). Esta diferença atinge aproximadamente uns 6.aumento de 8% na radiação solar entrante. O periélio ocorre presentemente em torno janeiro de 3, quando o aphelion se realizar em torno julho de 4. Quando a órbita é altamente elíptica, a quantidade de radiação solar no periélio seria aproximadamente 23% mais grande do que no aphelion.

Inclinação axial

22.1-24.5° range of Earth's obliquity.

A rotação da terra balança, causando uns 2 lentos.mudança 4° na inclinação da linha central (obliquity). Este precession da linha central segue um ciclo de aproximadamente 40.000 anos. Quando a inclinação aumentar a 24.5 graus, os invernos tornam-se mais frios e os verões estão mais mornos do que em 22.1 grau, quando com menos inclinação os invernos são mais suaves e verões está mais fresco.

A terra é inclinada presentemente em 23.5 graus de seu plano orbital.

Uns verões mais frescos são suspeitados de incentivar o começo de uma idade de gelo devido seu ao derretimento menos do gelo e da neve do inverno precedente.


Orientação axial

Precessional movement.
Movimento de Precessional.

do é a mudança no sentido da linha central da terra de rotação relativo ao sol na altura do periélio e do aphelion. A terra atravessa um ciclo completo do precession em um período de aproximadamente 25.800 anos.

Quando a linha central é alinhada assim aponta para o sol durante o periélio, um hemisfério polar terá uma diferença mais grande entre as estações quando o outro hemisfério terá umas estações mais suaves. O hemisfério que se realiza no verão no periélio receberá muito do aumento correspondente na radiação solar, mas aquele que o mesmo hemisfério se realizará no inverno no aphelion e se terá um inverno mais frio. O outro hemisfério terá um inverno e um verão relativamente mais mornos do refrigerador.

Quando a linha central da terra aponta preferivelmente para o sol durante a mola e o outono, os hemisférios do norte e do sul terão contrastes similares nas estações.

No periélio atual ocorre durante o verão do hemisfério do sul, e o aphelion é alcançado durante o inverno do sul. Assim as estações do sul do hemisfério devem tender a ser um tanto mais extremas do que as estações do norte do hemisfério.

Inclinação orbital

da órbita da terra drifts acima e para baixo relativo a sua órbita atual com um ciclo que tem um período de aproximadamente 70.000 anos. Milankovitch não estudou este movimento tridimensional.

Uns investigadores mais recentes anotaram esta tração e que a órbita se move também relativo às órbitas dos outros planetas. plano invariável, o plano que representa do sistema solar, é aproximadamente o plano orbital de Jupiter. A inclinação da órbita da terra tem um ciclo de 100.000 anos relativo ao plano invariável. Este ciclo 100.000 combina pròxima o teste padrão 100.000 de idades de gelo.

Propôs-se que um disco da poeira e dos outros restos está no plano invariável, e este afeta o clima da terra com diversos meios possíveis. A terra move-se presentemente através deste plano em torno janeiro de 9 e julho de 9, quando há um aumento no radar-detectado e meteoro-relacionado .[ 1 ][ 2 ]

Problemas

Há diversas dificuldades em reconciling a teoria com observações.

problema 100 ky

um problema de 100.000 anos é isso que as variações da excentricidade têm um impacto significativamente menor em forçar solar do que o precession ou o obliquity e daqui puderam se esperar produzir os efeitos os mais fracos. Entretanto, as observações mostram que durante os últimos 1 milhão anos, o sinal o mais forte do clima é o ciclo de 100.000 anos. Além, apesar do ciclo relativamente grande de 100.000 anos, alguns discutiram que o comprimento do registro do clima é insuficiente estabelecer um relacionamento estatìstica significativo entre o clima e as variações da excentricidade [ 3 ].

problema 400 ky

um problema de 400.000 anos é isso que as variações da excentricidade têm um ciclo forte de 400.000 anos. Esse ciclo não está sendo detectado no clima. Se as variações 100ky estiverem tendo um efeito tão forte, as variações 400ky devem também ser detectadas. Isto é sabido também como problema do estágio 11, após o interglacial em estágio isotopic marinho 11 que seriam inesperados se o ciclo de 400.000 anos tivesse um impacto no clima.

Problema do estágio 5

problema do estágio 5 consulta ao sincronismo do interglacial penultimate (no estágio isotopic marinho 5) que parece ter começado adiantado 10 mil anos de forçar solar hypothesized o ter causado. Isto é consultado também como ao problema do causality.

O efeito excede a causa

420,000 years of ice core data from Vostok, Antarctica research station.
420.000 anos de dados do núcleo do gelo de Vostok, Antarctica estação de pesquisa.

Os efeitos destas variações são acreditados primeiramente para ser devido às variações na intensidade da radiação solar em cima das várias partes do globo. O comportamento do clima da mostra das observações é muito mais intenso do que as variações calculadas. As várias características internas de sistemas do clima são acreditadas para ser sensíveis às mudanças do insolation, causando o amplification () e respostas umedecer ().

O problema do pico do unsplit

problema peak do unsplit consulta ao fato que a excentricidade resolveu limpa variações em 95 e 125 freqüências ky. Um registro suficientemente longo, bem-well-dated da mudança do clima deve poder resolver ambas as freqüências, mas para datar todo o clima os registros mostram somente uma única freqüência consistente com os 100 ky. É discutível se a qualidade de dados existentes ought ser suficiente resolver ambas as freqüências.

O problema da transição

problema da transição consulta à mudança na freqüência de variações do clima 1 milhão anos há. De 1-3 milhão anos, o clima teve uma modalidade dominante combinar o ciclo 41 ky no obliquity. Após 1 milhão anos há, isto mudou a uma excentricidade combinando da variação 100 ky. Nenhuma razão para esta mudança foi estabelecida.

Circunstâncias atuais

Calculated past and future variations in solar radiation at 65°N.

A quantidade de radiação solar () no hemisfério do norte em 65°N parece ser relacionado à ocorrência de uma idade de gelo. Os cálculos astronômicos mostram que o insolation do verão 65°N deve aumentar gradualmente sobre os 25.000 anos seguintes, e que nenhum declínio no insolation do verão 65°N suficiente causar uma idade de gelo se espera nos 50.000 - 100.000 anos seguintes.

Como mencionado acima, no periélio atual ocorre durante o verão do hemisfério do sul, e o aphelion durante o inverno do sul. Assim as estações do sul do hemisfério devem tender a ser um tanto mais extremas do que as estações do norte do hemisfério. A excentricidade relativamente baixa da órbita do presente resulta em uns 6.diferença de 8% na quantidade de radiação solar durante o verão nos dois hemisférios.

O futuro

Desde que as variações orbitais são predictable, se uma tiver um modelo que relacione variações orbitais ao clima, é possível funcionar tal modelo para a frente a "prediz" o clima futuro. Dois caveats são necessários: firstly, esse efeitos anthropogenic () é provável exercer uma influência maior, ao menos sobre o termo curto; e secondly aquele desde que o mecanismo por que forçar orbital afeta o clima não é compreendida boa, lá não é nenhum clima relacionando-se modelo muito bom a forçar orbital.

Um estudo 1980 frequentemente-often-cited por Imbrie e por Imbrie determinou aquele "ignorando fontes anthropogenic e outras possíveis da variação que agem em freqüências mais altamente de um ciclo por 19.000 anos, este modelo prediz que a tendência refrigerando a longo prazo que começou algum 6.000 anos há de vontade continua por os 23.000 anos seguintes."[ 4 ]

Um trabalho mais recente por Berger e por Loutre sugere que o clima morno atual pode durar outro 50.000 anos.[ 5 ]

Referências

  1. ^ Richard Um Muller, Gordon J MacDonald (1997). Ciclos glacial e forçar astronômico, Ciência, 277(1997/07/11): 215-218.
  2. ^ Origem do ciclo glacial de 100 kyr: excentricidade ou inclinação orbital?. Richard Um Muller. O URL alcançou sobre .
  3. ^ Carl Wunsch (2004). Estimativa quantitative da contribuição Milankovitch-forçada à mudança quaternary observada do clima, Revisões Quaternary Da Ciência, 23: 1001-1012. DOI:10.1016/j.quascirev.2004.02.014
  4. ^ J Imbrie, J Z Imbrie (1980). Modelando a resposta climática às variações orbitais, Ciência, 207(1980/02/29): 943-953.
  5. ^ Berger A, Loutre Mf (2002). Clima: Um interglacial excepcionalmente longo adiante?, Ciência, 297(5585): 1287-1288.

Ligações externas

 

  > Português > en.wikipedia.org (Traduzido por computador no português)