Siklus Milankovitch adalah salah satu teori yang digunakan para ilmuwan untuk menjelaskan keberadaan glasiasi dalam sejarah Bumi. Hipotesis ini juga disebut orbital atau astronomi. Itu mendapat namanya dari ilmuwan iklim Yugoslavia Milutin Milankovi. Terlepas dari banyaknya kontradiksi dalam teori ini, teori ini membentuk dasar paleoklimatologi modern.
Gerakan Bumi
Seperti yang Anda ketahui, Bumi berputar mengelilingi Matahari dalam orbit elips dan mengelilingi porosnya sendiri. Yang terakhir ini juga berubah posisinya karena pengaruh gravitasi bulan. Sumbu bumi memiliki sudut kemiringan tertentu, seperti planet-planet lain di tata surya. Ini menggambarkan kerucut di ruang angkasa. Efek ini disebut presesi. Contoh yang baik untuk memvisualisasikan fitur gerakan planet ini adalah rotasi bagian atas yang berputar.
Periode satu putaran penuh mengelilingi keliling adalah sekitar 25.800 tahun. Sudut kemiringan sumbu juga berubah pada kisaran 22,1-24,5° setiap 40.100 tahun. Fenomena ini disebut nutasi.
Eksentrisitas, atauderajat kompresi orbit Bumi selama rotasi Matahari berubah selama 90.800 tahun. Ketika meningkat, planet bergerak menjauh dari bintang dan menerima lebih sedikit radiasi matahari, dan, karenanya, panas. Ada juga periode ketika kemiringan terbesar Bumi bertepatan dengan eksentrisitas maksimum. Hasilnya adalah pendinginan global.
Perihilion dan Aphelion
Karena planet-planet di tata surya saling mempengaruhi satu sama lain, sumbu orbit Bumi ketika bergerak mengelilingi Matahari secara bertahap berubah ke arah yang sama dengan gerakan orbit. Akibatnya, perihelion bergeser - titik orbit yang paling dekat dengan bintang dan aphelion - titik terjauh. Parameter ini mempengaruhi intensitas dampak radiasi matahari - termal, elektromagnetik, radiasi sel. Dalam persentase, fluktuasi ini kecil, tetapi mempengaruhi pemanasan permukaan planet.
Astronomi, geofisika, dan klimatologi adalah ilmu yang dengannya para ilmuwan berusaha membangun hubungan antara aktivitas matahari, perubahan sekuler dalam suhu rata-rata tahunan dan iklim secara umum, serta antara faktor-faktor lain. Tugas mereka tidak hanya untuk menentukan pola alam, tetapi juga untuk memprediksi perubahan masa depan yang secara signifikan dapat mempengaruhi kehidupan manusia.
Apa itu siklus Milankovitch?
Iklim bumi berubah di bawah pengaruh faktor antropogenik dan non-antropogenik. Kelompok kedua meliputi gerakan tektonik lempeng litosfer,fluktuasi radiasi matahari, aktivitas gunung berapi, dan siklus Milankovitch. Mereka menggambarkan dampak perubahan pergerakan planet terhadap iklimnya.
Pada tahun 1939, Milankovitch pertama kali mengajukan hipotesis tentang ketergantungan siklus zaman es selama 500 ribu tahun terakhir. Dia menghitung dinamika perubahan radiasi matahari, yang terdiri dari radiasi elektromagnetik dan sel darah, dan menjelaskan penyebab glasiasi di era Pleistosen. Menurutnya, itu terdiri dari mengubah parameter orbit planet - eksentrisitas, sudut kemiringan sumbu dan posisi perihelion. Menurut postulat teorinya, glasiasi yang disebabkan oleh faktor-faktor ini berulang dalam interval pendek dan dapat diprediksi.
Hipotesisnya didasarkan pada asumsi bahwa atmosfer planet itu transparan. Varian radiasi matahari (insolation) dihitung olehnya untuk 65° lintang utara. Bagian yang diperoleh pada diagram insolasi, sesuai dengan empat glasiasi, berkorelasi baik dengan skema glasiasi Alpen, yang dibangun oleh ilmuwan Jerman A. Penk dan E. Brückner.
Faktor utama dan zaman es
Menurut teori Milankovitch, tiga faktor orbital utama yang disebutkan di atas biasanya bekerja dalam arah yang berbeda sehingga pengaruhnya tidak bertambah. Zaman es berikutnya datang ketika mereka bertambah dan saling memperkuat.
Masing-masing menentukan pengaruh Matahari di Bumi, pada jumlah radiasi matahari yang diterima oleh berbagaizona planet. Jika menurun di belahan bumi utara, di mana sebagian besar gletser terkonsentrasi, maka semakin banyak salju menumpuk di permukaan setiap tahun. Peningkatan tutupan salju meningkatkan pantulan sinar matahari, yang pada gilirannya berkontribusi pada pendinginan lebih lanjut dari planet ini.
Proses ini secara bertahap meningkat, pendinginan global dimulai, zaman es lainnya dimulai. Pada akhir siklus seperti itu, fenomena sebaliknya diamati. Menurut data ilmiah, puncak pendinginan selama zaman es terakhir adalah sekitar 18.000 tahun yang lalu.
Pengaruh Presesi
Para ilmuwan percaya bahwa siklus presesi paling menonjol pada glasiasi di Belahan Bumi Utara. Sekarang berada di periode interglasial, yang akan berakhir sekitar 9-10 ribu tahun. Dalam milenium mendatang, permukaan laut dapat terus naik karena mencairnya gletser. Dan pertama-tama, ini menyangkut lapisan es Greenland - yang terbesar kedua setelah Antartika.
Di belahan bumi selatan, sebaliknya, saat ini diamati zaman "glaciation", tetapi karena ada lebih sedikit daratan di sini daripada di utara, fenomena ini tidak terlihat begitu cerah.
Jika hari titik balik matahari musim dingin jatuh di aphelion (yaitu, kemiringan sumbu rotasi planet ke arah Matahari maksimum), musim dingin akan lebih lama dan lebih dingin, dan musim panas - panas dan pendek. Di belahan bumi yang berlawanan, sebaliknya, ada musim panas panjang yang sejuk dan musim dingin yang hangat dan pendek. Perbedaan durasi musim ini semakin terlihat, semakineksentrisitas orbit.
Nutasi
Nutasi dikaitkan dengan fluktuasi jangka pendek yang lebih banyak pada posisi sumbu bumi. Besaran amplitudo terbesar adalah 18,6 tahun.
Nutasi menyebabkan perubahan kontras musiman radiasi matahari, tetapi jumlah tahunannya tetap konstan. Peningkatan insolasi di musim panas (cuaca yang lebih panas dan lebih kering) diimbangi oleh penurunannya di musim dingin.
Mengubah bentuk orbital
Jarak Bumi ke Matahari bergantung pada elongasi orbit planet. Selisih antara titik ekstrim adalah 4,7 juta km. Di era eksentrisitas kecil, planet ini menerima lebih banyak radiasi matahari, batas atas atmosfer lebih panas, dan sebaliknya.
Eksentrisitas mengubah total radiasi matahari tahunan, tetapi perbedaan ini kecil. Selama satu juta tahun terakhir, itu tidak melebihi 0,2%. Efek terbesar terjadi ketika eksentrisitas maksimum bertepatan dengan kemiringan terbesar dari sumbu bumi sendiri.
Sejarah perubahan iklim bumi
Metode penelitian geofisika modern memungkinkan kita mengetahui seperti apa iklim di planet kita ratusan ribu tahun yang lalu. Suhu secara tidak langsung diperkirakan oleh jumlah isotop hidrogen berat dan oksigen. Laju pemanasan global saat ini sekitar 1° per tahun.
Selama 400.000 tahun terakhir, 4 zaman es telah tercatat diBumi. Pemanasan yang tajam, yang dimulai sekitar 12 ribu tahun yang lalu, menyebabkan kenaikan permukaan laut sebesar 50-100 m. Mungkin fenomena ini digambarkan dalam Alkitab sebagai Air Bah.
Pemanasan di era modern disertai dengan fluktuasi suhu tahunan rata-rata 2-3 derajat. Pada dependensi yang dibangun, lonjakan suhu permukaan planet dicatat, yang durasinya tidak lebih dari 1000 tahun. Ada fluktuasi dalam siklus yang lebih kecil - setiap 100-200 tahun sebesar 1-2 °. Seperti yang disarankan oleh para ilmuwan, ini disebabkan oleh fluktuasi jumlah metana dan karbon dioksida di atmosfer.
Kelemahan teori
Di tahun 60-an dan 70-an. Pada abad ke-20, para ilmuwan memperoleh data eksperimen dan perhitungan baru yang menyimpang dari konsep siklus Milankovitch. Ini berisi kontradiksi berikut:
- Atmosfer bumi tidak selalu setransparan seperti sekarang. Ini dikonfirmasi oleh penelitian es di Greenland dan Antartika. Sejumlah besar debu, mungkin terkait dengan aktivitas vulkanik aktif, memantulkan panas matahari. Akibatnya, permukaan planet menjadi dingin.
- Menurut teori Milankovitch, glasiasi di Greenland dan Antartika terjadi pada periode waktu yang berbeda, tetapi hal ini bertentangan dengan data paleontologi.
- Pendinginan global harus diulang pada interval yang kira-kira sama, tetapi sebenarnya mereka tidak berada di periode Mesozoikum dan Tersier, dan di Kuarter mereka mengikuti satu demi satu.
Kelemahan utama dari teori ini adalahhanya didasarkan pada faktor astronomi, yaitu perubahan gerak bumi. Pada kenyataannya, ada banyak alasan lain: variasi medan geomagnetik, adanya banyak umpan balik dalam sistem iklim (mekanisme respons resonansi yang terjadi sebagai respons terhadap dampak orbit), aktivitas tektonik (vulkanisme, aktivitas seismik), dan baru-baru ini. berabad-abad, komponen antropogenik, yaitu dampak aktivitas ekonomi manusia terhadap alam.
