Milankovičovy cykly

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Tabulka znázorňující minulé i budoucí zemské orbitální cykly:
ε -oblikvita (náklon zemské osy)
e -excentricita
π - šířka perihelu
esin (π) - index precese
Tyto faktory spolu s oblikvitou kontrolují sezónní cykly zemí přijatého slunečního záření, které se po přepočtu na jeden den vyjadřují Q-den.
Bentické foraminifera a vrtné jádra ledu z antarktické stanice Vostok jsou dva nezávisle získány údaje o stavu vodní hladiny a teplotě oceánu. Vertikální linie jsou současné klimatické podmínky v roce 2000.

Milankovičova teorie nebo Milankovičovy (klimatické) cykly jsou kvaziperiodicky se opakující systematické změny v příjmu slunečního záření, způsobené výkyvy v oběhu Země tělesa kolem Slunce v kombinaci s nehomogenitou příjmu Zemí (různé albedo či možnost zalednění na různých hemisférách).[1] Tyto změny mohou na Zemi ovlivňovat řadu klimatických parametrů, jako například změny podnebí (zalednění, globální oteplování) ale ovlivňují i ​​další geologické činitele jako je např. cyklická sedimentace.[2]

Historie objevu[editovat | editovat zdroj]

Astronomické cykly již roku 1842 předpokládal Joseph Adhémar. Rozvinul je i James Croll. Pojmenovány jsou podle srbského fyzika a matematika Milutina Milankoviće (1879 - 1958), který jako první během první světové války podal důkazy o existenci zmíněných cyklů. Milanković podal matematické zdůvodnění toho, jak mohou souviset klimatické cykly s cyklickými orbitálními pohyby Země jako je excentricita, precese a oblikvita (sklon rotační osy).[3]

Jejich potvrzení bylo dlouhou dobu komplikované, kvůli absenci přesvědčivě datovatelných důkazů. Až do začátku výzkumu vrtných jader projektu Deep Sea Drilling Project, sumarizovaném v článku Hayse, Imbrieho a Shackletona v časopise Science v roce (1976)[4] nebyl astronomickým cyklům přikládán velký význam.

Popis[editovat | editovat zdroj]

Zemská osa uskuteční jeden cyklus precese za přibližně 26 000 let. Současně dochází ke změně sklonu osy mezi 22,1 a 24,5° v 41 000 ročních cyklech jako důsledek gravitačního působení na rovníkové vyboulení Země.[5] Excentricita zemské dráhy vyjadřuje změny oběžné dráhy Země z eliptické na téměř kruhovou. Cykly způsobené tímto dějem se opakují každých přibližně 96 až 127 000 let[6] a pak také s periodou přibližně 405 000 let díky gravitačnímu půsebení Jupiteru a Venuše.[7] Je zde i cyklus 2 400 000 let dlouhý.[8] Roku 2018 byla nalezena souvislost El Niño (ENSO) s lunárním cyklem slapů Měsíce s periodou 18,6 let (jejíž důsledkem je i nutace, která je krátkodobou změnou precese).[9][10]

Opakující se cykly jsou poměrně dobře zaznamenány ve fosilním stavu. Mohou být i 200 milionů let staré.[11] Nadále však existují různé obtíže při prokazování některých částí teorie. Např. to, že cyklus excentricity opakující se každých zhruba 100 000 let má mít podle teorie mnohem menší dopad než cyklus precese a oblikvity (sklonu osy). Poslední doby ledové ale mají spíše kvaziperiodu 100 000 let (s asymetrickým průběhem). Teorií očekávaná perioda 40 000 let skončila přechodem ve středním pleistocénu.[12][13] Možná za to může snížené promíchávání vody v oceánech, které vedlo k intenzifikaci dob ledových a vymizení periody 40 000 let.[14] Nebo i zmenšená sopečná činnost.[15] Nicméně v křídě by šlo periodu přibližně 40 tisíc let vysvětlit biochemickou oscilací v mořích mezi dvěma stavy.[16] Cyklus 400 000 let lze také v záznamech z poslední doby nalézt.[17]

Pokračováním výzkumů vrtů v ledovcích v Grónsku a na Antarktidě došli vědci k závěru, že na severní i jižní polokouli došlo za poslední 2 miliony let k 20 cyklům nárůstu a poklesu ledovcové pokrývky.[zdroj?]

Předpověď fáze cyklu není snadná, protože elementy dráhy se v dlouhodobém měřítku chovají chaoticky. Teorie chaosu ukazuje, že astronomické kvaziperiodické cykly a klimatické kvaziperiodické cykly nemusejí mít stabilní fázový rozdíl.[18]

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Milankovičov cyklus na slovenské Wikipedii.

  1. https://phys.org/news/2017-01-earth-orbital-variations-sea-ice.html - Earth's orbital variations and sea ice synch glacial periods
  2. Kusky, T., 2005, Encyclopedia of Earth Sciences. Facts On File, Inc., New York, s. 278 – 280
  3. http://phys.org/news/2015-12-earth-tilt-climate.html - New research shows Earth's tilt influences climate change
  4. Hays, J., Imbrie, J., Shackleton, N., 1976, Variations in the Earth's Orbit: Pacemaker of the Ice Ages. Science, 194, 4270, s. 1121 – 1132
  5. https://sureshemre.wordpress.com/2014/05/03/difference-between-the-precession-of-the-equinoxes-and-the-precession-of-earths-axis/ - Difference between the precession of the equinoxes and the precession of Earth’s axis
  6. Pälike, H., 2005, Orbital Variation (Including Milankovitch Cycles). in Selley, R.C., Cocks, L.R.M., Plimer, I.R. (Editors), Encyclopedia of Geology. Volume 1. Elsevier, Amsterdam, s. 410 – 421
  7. https://www.universetoday.com/139198/jupiter-and-venus-change-earths-orbit-every-405000-years/ - Jupiter and Venus Change Earth’s Orbit Every 405,000 Years
  8. https://www.soest.hawaii.edu/oceanography/faculty/zeebe_files/Publications/KockenCP19.Supp.pdf - Digital Supplement to ‘The 405 kyr and 2.4 Myr eccentricity components in Cenozoic carbon isotope records’
  9. https://www.nature.com/articles/s41598-018-33526-4.pdf - Impact of the astronomical lunar 18.6-yr tidal cycle on El-Niño and Southern Oscillation
  10. https://asu.pure.elsevier.com/en/publications/the-moon-and-el-nin%C3%B5 - The moon and El Ninõ
  11. https://phys.org/news/2018-05-ancient-scientists-climate-deep.html - Earth's orbital changes have influenced climate, life forms for at least 215 million years
  12. http://www.pnas.org/content/early/2017/11/21/1702143114 - Causes of ice age intensification across the Mid-Pleistocene Transition
  13. https://www.nature.com/articles/s41467-018-02845-5 - Sea ice dynamics across the Mid-Pleistocene transition in the Bering Sea
  14. https://phys.org/news/2019-03-deep-southern-ocean-key-intense.html - The deep Southern Ocean is key to more intense ice ages
  15. http://advances.sciencemag.org/content/5/4/eaav7337 - Mid-Pleistocene transition in glacial cycles explained by declining CO2 and regolith removal
  16. https://phys.org/news/2019-05-plankton-climate-driver-sun.html - Plankton as a climate driver instead of the sun?
  17. https://www.nature.com/articles/ncomms3999 - Persistent 400,000-year variability of Antarctic ice volume and the carbon cycle is revealed throughout the Plio-Pleistocene
  18. http://www.elic.ucl.ac.be/repomodx/users/saedel/2010-AGU_San_Francisco_Poster.pdf Archivováno 10. 4. 2015 na Wayback Machine - Does the climate jump between several attracting trajectories phase-locked onto the astronomical forcing ?