Podaci i proračuni
Izvori i metod
Obilazak i laboratorija računaju sunčevu svetlost na 65°N za letnji solsticijum. Ova stranica navodi jednačine, podatke i ograničenja iza tog broja.
Šta se računa
Sunčeva svetlost usred leta na 65°N
Broj je dnevna srednja vrednost dolaznog sunčevog zračenja na 65°N za severni letnji solsticijum, na vrhu atmosfere. To nije sunčeva svetlost na tlu, temperatura niti veličina ledenog pokrivača. Procene temperature i leda u laboratoriji su poseban, grublji korak, opisan u nastavku.
Proračun koristi ukupno sunčevo zračenje od 1361 W/m² i standardnu geometriju dnevne insolacije iz Bergerove astronomske formulacije.
Proračun
Od orbite do dnevne insolacije
ρ = (1 − e²) / (1 + e cos(λ − λₚ))δ = asin(sin ε · sin λ)Q = S₀ / (πρ²) · [H₀ sin φ sin δ + cos φ cos δ sin H₀]φ je geografska širina, ε je nagib ose (obliknost), λ je sunčeva longituda, ρ je rastojanje Zemlja–Sunce u astronomskim jedinicama, a H₀ je polovina dužine dana, koja pokriva i polarni dan i noć. λₚ je longituda Sunca u perihelu, 180° od longitude perihela koju prikazuju klizači.
Četiri trenutka
Orbitalne vrednosti iz La2004
Epohe su u odnosu na J2000.
| Podešavanje | Vreme | Ekscentricitet | Nagib ose | Perihel | 65°N Q |
|---|---|---|---|---|---|
| Poslednji ledenički maksimum | -21 hilj. god. | 0,018835429 | 22,964135° | 115,234327° | 469,58 W/m² |
| Srednji holocen | -6 hilj. god. | 0,018748384 | 24,102440° | 1,407994° | 504,90 W/m² |
| Današnja referenca | 0 hilj. god. | 0,016702362 | 23,439291° | 102,917945° | 477,94 W/m² |
| Za 50.000 godina | +50 hilj. god. | 0,010533999 | 22,522019° | 21,081862° | 474,87 W/m² |
Sat
800.000 godina orbite i leda
Orbita na satu je nominalno rešenje La2004 Laskara i saradnika, očitano na svakih 1.000 godina od pre 800.000 godina do 100.000 godina unapred, sa linearnim koracima između. Četiri trenutka iznad su tačni čvorovi istih podataka.
Linija leda je LR04 skup od 57 bentoskih zapisa izotopa kiseonika (Lisiecki i Raymo, 2005), koji prati globalnu zapreminu leda. Skala ide od 0% na današnjoj vrednosti do 100% na najvišoj tački u poslednjih 30.000 godina. Posle 600.000 godina skup je uzorkovan svakih 2.000 godina, a praznine su popunjene linearno. Linija staje kod današnjice jer ništa ovde ne predviđa budući led.
Led nacrtan na globusu je ilustracija. Njegova veličina prati liniju leda, a obris je ručno nacrtan prema poslednjem ledeničkom maksimumu. Zemljina površina potiče iz snimaka NASA Earth Observatory: Blue Marble, Black Marble i GEBCO teren.
Temperatura i led
Gruba procena, u dva dela
Za datum na satu led je izmerena vrednost LR04. Led i globalna temperatura kreću se zajedno, a poslednji ledenički maksimum bio je oko 6,1 °C hladniji nego pre industrije (Tierney i saradnici, 2020), pa je temperatura minus 6,1 °C puta udeo leda. Za prosečnu temperaturu pre industrije koristi se vrednost blizu 14 °C.
Za ručno podešenu orbitu laboratorija pita šta bi se na kraju uspostavilo kada bi ona potrajala. Prilagođen poslednjih 800.000 godina, led prati letnju sunčevu svetlost na 65°N usrednjenu tokom oko 15.000 godina, sa 0,018 vrhunca ledenog doba za svaki izgubljeni W/m² sunčeve svetlosti (korelacija oko −0,46). Na toploj strani odgovor se spljošti, jer je ostalo malo leda za topljenje. Prilagođavanje se proverava prema podacima u testovima projekta.
Ugljen-dioksid, okeani i led koji već postoji su izostavljeni, pa se procena može mnogo razlikovati od stvarnog datuma: sa ručno podešenom orbitom, pre 21.000 godina prikazuje se daleko manje leda nego u zapisu, jer se zapis gradio tokom mnogih ranijih leta. Stvarna današnja temperatura je zbog gasova staklene bašte oko 1,2 °C iznad osnove.
Ograničenja
Sama sunčeva svetlost ne predviđa klimu
Laboratorija sunčevu svetlost u okviru ±5 W/m² od reference J2000 naziva „bliskom današnjem nivou“. Taj opseg je izbor formulacije, a ne fizički prag.
Postojeći led, sneg, okeani, gasovi staklene bašte, vegetacija, prašina, geografija i dugo vreme odziva određuju šta klima radi. Trenutak +50.000 godina je geometrija orbite, a ne klimatska prognoza.
Osnovne reference
Pročitaj izvore
- Laskar et al. (2004), A long-term numerical solution for Earth's insolation quantities
- Lisiecki and Raymo (2005), A Pliocene-Pleistocene stack of 57 globally distributed benthic δ18O records
- Tierney et al. (2020), Glacial cooling and climate sensitivity revisited
- Hays, Imbrie and Shackleton (1976), Variations in the Earth’s orbit: pacemaker of the ice ages
- IMCCE La2004 data format and provenance
- NASA Earth Observatory: Milutin Milankovitch
- NASA: Orbital cycles and Earth's climate
- NASA Solar Irradiance Science
Isprobaj proračun sa svojim podešavanjima.
Otvori laboratoriju