Milankovićevi ciklusi
Zašto ledena doba dolaze i prolaze?
Tri spore promene Zemljine orbite određuju ritam. One pomeraju koliko sunčeve svetlosti svakog leta stiže na daleki sever, a to je bilo dovoljno da se izgrade ledeni pokrivači debeli kilometrima i da se opet istope.
01 · Ideja
Leto odlučuje da li led raste
Sneg pada svake zime na dalekom severu. Da li će postati led, zavisi od toga koliko ga preživi leto.
- 1
Orbita se pomera polako
Zemljino rastojanje, nagib i vreme smene godišnjih doba menjaju se tokom desetina hiljada godina.
- 2
Letnja sunčeva svetlost na 65°N se menja
Ta geografska širina prolazi kroz severnu Kanadu, Skandinaviju i Sibir, gde su rasli veliki ledeni pokrivači.
- 3
Led i ugljen-dioksid to pojačavaju
Beli led odbija sunčevu svetlost, a nivo CO₂ opada, pa mali podstrek postaje veliki.
Led prekriva Grenland i Antarktik. Severna Kanada i Evropa su bez leda.
Uđi dublje
Broj u uglu je dnevni prosek sunčeve svetlosti na vrhu atmosfere za letnji solsticijum na 65°N. Naučnici dolaznu sunčevu energiju zovu insolacija. To je uobičajena mera za led, jer topljenje leti ograničava veličinu ledenog pokrivača.
Led na globusu je ručno nacrtan prema izmerenom zapisu. Pokazuje koliko je leda bilo, a ne njegov tačan obris.
Istegni orbitu
Zemljina orbita je skoro krug. Tokom oko 100.000 godina malo se izduži, pa se opusti. Prevuci scenu ili pomeri klizač.
Zemlja se kreće između 147,1 i 152,1 miliona km od Sunca. Sunčeva svetlost je 7% jača u najbližoj tački.
Šta to radi
Izdužena orbita dovodi Zemlju bliže Suncu u jednom delu godine nego u drugom. Danas je razlika 5 miliona km. Kada je najizduženija, iznosi 17 miliona km, a najbliža sunčeva svetlost je 26% jača od najdalje.
Sama po sebi, izdužena orbita jedva menja sunčevu svetlost koju Zemlja dobija tokom cele godine (manje od 0,2%). Ono što radi jeste da njihanju daje nešto sa čim može da radi.
Uđi dublje
Sunce se nalazi u jednoj žiži elipse, a ne u njenom središtu. Scena crta izduženje pet puta većim nego što jeste, jer bi prava orbita izgledala kao krug. Izaberi „Stvarni oblik“ ispod scene da je vidiš onakvu kakva jeste.
Ekscentricitet ima više od jednog ritma. Zapis pokazuje jake periode oko 100.000 i 405.000 godina, pa je „100.000 godina“ zgodna oznaka, a ne tačan časovnik.
Nagni osu
Zemljina osa je nagnuta 23,4° od uspravnog. Tokom 41.000 godina njiše se između 22,1° i 24,5°. Veći nagib znači jača godišnja doba, najviše blizu polova.
Usred leta Sunce na 65°N stoji iznad horizonta 21,1 sati i penje se do 48,4° visine.
Šta to radi
Pri 22,1° Sunce usred leta na 65°N stoji iznad horizonta 20,1 sat. Pri 24,5° stoji 22,4 sata i penje se više. To je 457 W/m² naspram 496 W/m².
Manji nagib daje hladnija severna leta, a kada su leta hladna, sneg opstaje.
Uđi dublje
Godišnja doba pravi nagib, a ne rastojanje. Zemlja je najbliža Suncu početkom januara, kada je na severu zima.
Siva isprekidana linija na sceni je današnji nagib. Ugao se meri od prave koja stoji uspravno na ravan orbite.
Zanjihaj osu
Zemljina osa se polako okreće, kao osa čigre koja se vrti. Okreće se i orbita. Zajedno pomeraju godišnja doba duž orbite. Prevuci da okreneš osu.
Leto na severnoj hemisferi pada blizu najdalje tačke orbite, na 152,0 miliona km od Sunca.
Šta to radi
Danas severno leto pada na udaljenoj strani orbite. Za oko 11.000 godina pašće na bližu stranu, a sunčeva svetlost usred leta na 65°N porašće sa 478 na oko 510 W/m².
Ta zamena više znači kada je orbita izdužena. Kod najizduženije orbite menja sunčevu svetlost usred leta za 115 W/m².
Uđi dublje
Samoj osi treba oko 25.800 godina da se jednom okrene. Okreće se i elipsa, pa se godišnja doba u proseku ponovo susreću sa bližom tačkom orbite posle oko 21.000 godina. Klimatski zapis ima vrhove oko 19.000 i 23.000 godina.
Dve hemisfere vuku na suprotne strane. Kada je severno leto blizu Sunca, južno leto je daleko od njega.
05 · Sve zajedno
Pokreni sat
Sva tri kretanja sada rade istovremeno, koristeći orbitu koju je izračunao tim Žaka Laskara (La2004). Pritisni pusti i 800.000 godina prođe za otprilike minut. Izmereni zapis leda je donja linija.
Na šta obratiti pažnju
Linija leda prati liniju sunčeve svetlosti, ali kasnije. Led se gradi sporo, tokom desetina hiljada godina, a nestaje brzo, za oko deset hiljada.
Milutin Milanković je ovo izračunao ručno za otprilike trideset godina i objavio 1941. Niko to nije mogao da proveri do 1976, kada je sediment sa morskog dna pokazao iste ritmove. Umro je 18 godina ranije.
Uđi dublje
Najjači ritam u zapisu leda je 100.000 godina, a direktan uticaj orbite na tom periodu je slab. Ledeni pokrivači, okeani i ugljen-dioksid moraju da ga pojačavaju, a kako tačno, i dalje je predmet rasprave.
Iza nule na satu orbita nastavlja, a linija leda staje: ništa ovde ne predviđa budući led. Narednih 50.000 godina orbita je neobično mirna, a sunčeva svetlost usred leta na 65°N ostaje između 475 i 503 W/m².
06 · Sažetak
Kratka verzija
- 1
Istezanje određuje koliko su udaljene Zemljina najbliža i najdalja tačka, a time i koliko njihanje može da znači.
- 2
Naginjanje daje letima na visokim širinama više Sunca kada nagib raste, a manje kada opada.
- 3
Njihanje odlučuje da li severno leto pada blizu Sunca ili daleko od njega.
Zajedno ljuljaju sunčevu svetlost usred leta na 65°N između 431 i 552 W/m². Led odgovara sporo: potrebno je desetine hiljada godina da se izgradi, a oko deset hiljada da se istopi.
A današnje zagrevanje?
Orbita se menja previše sporo da bi bila važna u ljudskom veku. Današnje zagrevanje dolazi uglavnom od gasova staklene bašte koje ispušta ljudska aktivnost.
Pročitaj objašnjenje →Tvoj red