米蘭科維奇循環

米兰科维奇周期地球太阳的轨道和地轴倾斜的微小、缓慢但有规律的变化。

这种动态变化是复杂的。这些变化影响了 "日照"(落在地球部分地区的太阳光)。这导致了地球上的气候周期,大约在21,000年、41,000年、100,000年和400,000年。这整个领域仍在积极研究中。

米兰科维奇利用应用数学,预测地球轨道的偏心率、轴心倾斜和倒退的变化导致地球上的气候模式。

类似的天文理论在19世纪由Joseph Adhemar, James Croll等人提出。然而,起初并没有可靠的日期证据。这个问题直到深海岩芯的采集和1976年发表在《科学》上的一篇论文才得以解决。

前期的运动。Zoom
前期的运动。

22.1-24.5°的地球倾角范围。Zoom
22.1-24.5°的地球倾角范围。

围绕太阳运行的行星遵循椭圆(椭圆形)的轨道,随着时间的推移逐渐旋转(潮汐前移)。为了直观,这个椭圆的偏心率被夸大了。Zoom
围绕太阳运行的行星遵循椭圆(椭圆形)的轨道,随着时间的推移逐渐旋转(潮汐前移)。为了直观,这个椭圆的偏心率被夸大了。

沉积物的性质可以以周期的方式变化,这些周期可以在沉积记录中显示。在这里,周期可以从不同地层的颜色中看出Zoom
沉积物的性质可以以周期的方式变化,这些周期可以在沉积记录中显示。在这里,周期可以从不同地层的颜色中看出

循环

轨道形状(偏心率)

地球的轨道是一个椭圆。偏心率是衡量这个椭圆偏离圆度的一个标准。地球轨道的形状在近乎圆形和轻度椭圆之间时有变化。

轴向倾斜(斜度)

地球的轴倾角相对于黄道面是变化的,因为来自其他行星的扰动使地球的轨道发生变化。

当斜度增加时,两个半球的夏季从太阳获得更多的热量和光线,而冬季则较少。相反,当斜度降低时,夏季接受的阳光较少,冬季较多。这些缓慢的2.4°的斜度变化大致上是周期性的。它们在22.1°和24.5°的倾斜之间转换,大约需要41,000年。

轴向前移

Precession是地球轴线的摆动。这种陀螺运动是由于太阳和月球固体地球施加的潮汐力造成的,地球的形状是一个扁球体而不是一个球体。太阳和月亮对这种影响的贡献大致相同。其周期约为26000年。

当轴线指向太阳时,一个极地半球的季节差异较大,而另一个极地半球的季节较温和。在近日点处于夏季的半球接受大部分相应增加的太阳辐射,但在远日点处于冬季的同一半球有一个较冷的冬季。另一个半球会有一个相对较暖的冬天和较凉的夏天。

潮汐前移

围绕太阳运行的行星遵循椭圆(椭圆形)的轨道,随着时间的推移逐渐旋转(潮汐前移)。

此外,轨道椭圆本身在空间中也会出现倒退,这主要是由于与木星土星相互作用的结果。这就使赤道游行的周期从25,771.5年缩短到约21,636年。

轨道倾角

地球轨道的倾角相对于它现在的轨道上下漂移,其周期大约为7万年。米兰科维奇并没有研究这种三维运动。这种运动被称为 "黄道前行 "或 "行星前行"。

研究人员注意到这种漂移,也注意到轨道相对于其他行星的轨道移动。不变平面是代表太阳系角动量的平面,大约是木星的轨道平面。地球轨道的倾角相对于不变平面有一个10万年的周期。这与10万年的偏心率周期非常相似。这个10万年的周期与10万年的冰期模式密切相关。

有人提出,在这个平面内存在一个尘埃和其他碎片的圆盘,它影响了地球的气候。地球在1月9日和7月9日前后穿过这个平面,此时雷达探测到的流星和与流星有关的夜光云会增加。

对南极冰芯的研究,利用被困在冰中的气泡中的氮比,得出结论,冰芯中记录的气候反应是由北半球的日照驱动的,正如米兰科维奇假说所提出的。这是用一种相对较新的方法对米兰科维奇假说的进一步验证。它与10万年周期的 "倾斜 "理论不一致。

潮汐偏移对季节的影响Zoom
潮汐偏移对季节的影响

显示出潮汐式游行。太阳系中的大多数轨道有一个小得多的偏心率,使它们几乎成为圆形。Zoom
显示出潮汐式游行。太阳系中的大多数轨道有一个小得多的偏心率,使它们几乎成为圆形。

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问题和答案

问:什么是米兰科维奇循环?
答:米兰科维奇周期是地球围绕太阳的轨道和地轴倾斜的缓慢而有规律的变化,它影响落在地球部分地区的阳光量,并导致气候的周期。

问:地球上有多少个气候周期是由米兰科维奇周期引起的?
答:米兰科维奇周期导致地球上的气候周期大约在21000年、41000年、10万年和40万年。

问:是谁预言地球轨道的偏心率、轴倾角和前移的变化造成了地球上的气候模式?
答:Milutin Milanković利用应用数学预测了地球轨道的偏心率、轴倾角和前倾角的变化导致了地球上的气候模式。

问:米兰科维奇周期的天文学理论何时首次提出?
答:类似的米兰科维奇周期的天文理论在19世纪已经由约瑟夫-阿德玛、詹姆斯-克罗尔和其他人提出。

问:直到1976年,米兰科维奇周期的问题是什么?
答:直到1976年,还没有可靠的日期证据来解决米兰科维奇周期在地球气候模式中的作用问题。

问:米兰科维奇周期在地球气候模式中的证据是什么时候解决的?
答:地球气候模式中的米兰科维奇周期的证据是在1976年《科学》杂志上发表的一篇论文中解决的,当时是在采集了深海岩芯之后。

问:米兰科维奇周期的领域是否仍在积极研究中?
答:是的,整个米兰科维奇周期领域及其对地球气候模式的影响仍在积极研究中。

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