Οι κύκλοι του Milankovitch και οι τέσσερις εποχές…

Όλοι έχουμε μάθει ότι οι εποχές προκαλούνται από την κλίση του άξονα περιστροφής της Γης – η κλίση των 23.4° του άξονα ως την κάθετο στο επίπεδο της γήινης τροχιάς γύρω από τον ήλιο. Αν ο άξονας ήταν κάθετος στο επίπεδο της τροχιάς τότε δεν θα υπήρχαν εποχές.  Συγχρόνως ξέρουμε ότι ο άξονας της Γης δείχνει σήμερα προς το Πολικό Αστέρα και ότι η Γη είναι περίπου 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τον ήλιο. Αυτά όμως τα γεγονότα δεν είναι απόλυτα ή σταθερά. Η αλληλεπίδραση μεταξύ της Γης και του Ήλιου, που είναι γνωστή ως τροχιακή παράλλαξη, αλλάζει τη διεύθυνση του άξονα, τις αποστάσεις ανάμεσα στη Γη και στον ήλιο από την αρχή της ιστορίας του πλανήτη μας, εδώ και 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια. Μαζί όμως αλλάζει και το κλίμα της Γης.

 

Η Γη φθάνει στο περιήλιο της – το σημείο που είναι πιο κοντά στον ήλιο – στις 4 Ιανουαρίου, κάπου δύο εβδομάδες μετά από το ηλιοστάσιο 21 Δεκεμβρίου. Κατά συνέπεια ο χειμώνας αρχίζει στο Βόρειο ημισφαίριο την εποχή που η Γη είναι πλησιέστερα στον ήλιο.

Είναι σημαντικό αυτό; Υπάρχει κανένας λόγος που οι ημερομηνίες του ηλιοστασίου και του περιηλίου είναι τόσο κοντά;

Αποδεικνύεται όμως ότι αυτή η σχεδόν χρονική σύμπτωση των δύο γεγονότων (περιήλιο και ηλιοστάσιο) είναι μια σύμπτωση της εποχής που ζούμε. Η ημερομηνία του περιηλίου δεν παραμένει σταθερή, αλλά κατά τη διάρκεια πολύ μεγάλων χρονικών περιόδων, παλινδρομεί αργά μέσα στο χρόνο. Για παράδειγμα, την εποχή του αστρονόμου Ιππάρχου (2ος αιώνας π.Χ.) το περίγειο εμφανιζόταν κατά την φθινοπωρινή ισημερία.

Υπάρχουν όμως αρκετά στοιχεία που δείχνουν ότι αυτή η μακροπρόθεσμη αλλαγή στην ημερομηνία που συμβαίνει το περιήλιο επηρεάζει το γήινο κλίμα.

Αστρονομική θεωρία της κλιματικής αλλαγής

Οι αλλαγές στην «κλίση» της Γης μπορούν να αλλάξουν το έντονο των εποχών – περισσότερη «κλίση» σημαίνει βαρύτερες εποχές – θερμότερα καλοκαίρια και πιο ψυχροί χειμώνες. Μικρότερη «κλίση» σημαίνει πιο δροσερά καλοκαίρια και ηπιότεροι χειμώνες. Αλλά και η αλλαγή στην εκκεντρότητα της τροχιάς της Γης καθώς και η αλλαγή στην κλίση της εκλειπτικής συνεισφέρουν στο φαινόμενο της μεταβολής του κλίματος.

Η αστρονομική θεωρία της κλιματικής αλλαγής ή θεωρία του Σέρβου αστρονόμου και αστροφυσικού Milankovitch είναι μια εξήγηση για αλλαγές στις εποχές, που οδηγούνται από τις αλλαγές στην τροχιά της Γης γύρω από τον ήλιο.

Ο Milutin Milankovitch, ο οποίος υπολόγισε τις αργές αλλαγές στη γήινη τροχιά μετά από προσεκτικές μετρήσεις της θέσης των αστεριών και μέσω εξισώσεων με τη χρήση της βαρυτικής έλξης άλλων πλανητών και άστρων.

Βρήκε δε ότι η Γη «ταλαντεύεται» στην τροχιά της. Η γήινη «κλίση» είναι αυτό που προκαλεί τις εποχές, και οι αλλαγές στην κλίση της γήινης μεταβάλει την ένταση των εποχών. Οι εποχές μπορούν επίσης να τονιστούν ή να τροποποιηθούν από την εκκεντρότητα της τροχιάς  γύρω από τον ήλιο καθώς και την επίδραση μετάπτωσης, τη θέση των ηλιοστασίων στην ετήσια τροχιά.

Η ζωή και το έργο του Milutin Milankovitch (1879-1958)

Ο Σέρβος αστροφυσικός Milutin Milankovitch είναι πολύ γνωστός για την ανάπτυξη μιας από τις σημαντικότερες θεωρίες που αφορούν τις γήινες κινήσεις και τις μακροπρόθεσμες κλιματικές αλλαγές εξ’ αιτίας τους. Γεννημένος στη Σερβία, ο Milankovitch σπούδασε στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Βιέννης. Αφού ασχολήθηκε για λίγο σαν μηχανικός, αποδέχθηκε μια θέση στην έδρα εφαρμοσμένων μαθηματικών στο Πανεπιστήμιο Βελιγραδίου το 1909 — μια θέση που κράτησε μέχρι το υπόλοιπο της ζωής του.

Ο Milankovitch αφιέρωσε τη σταδιοδρομία του στην ανάπτυξη μιας μαθηματικής θεωρίας για το κλίμα. Βασίστηκε δε στις εποχιακές καθώς και στις μεταβολές της ηλιακής ακτινοβολίας που πέφτει στη Γη ανάλογα με το πλάτος ενός τόπου.

Η εργασία του Milankovitch ήταν μια προσπάθεια για την εξήγηση των Εποχών του Πάγου και την έχτισε πάνω σε προηγούμενες αστρονομικές θεωρίες για την μεταβολή του κλίματος, από τους Joseph Adhemar και James Croll τον 19ο αιώνα.

Η θεωρία Milankovitch, αναφέρει  ότι καθώς η Γη κινείται στο διάστημα γύρω από τον ήλιο, συνδυάζονται οι περιοδικές μεταβολές τριών στοιχείων της γεωμετρίας Γης – Ήλιου,  για να δημιουργήσουν περιοδικές μεταβολές στο ποσό της ηλιακής ενέργειας που φθάνει στη Γη:

  1. Μεταβολές στην εκκεντρότητα της γήινης τροχιάς — τη μορφή της τροχιάς γύρω από τον ήλιο.

  2. Αλλαγές στην λόξωση της εκλειπτικής — αλλαγές στη γωνία που σχηματίζει ο γήινος άξονας με το επίπεδο της γήινης τροχιάς.

  3. Μετάπτωση των ισημεριών — η μεταβολή στην κατεύθυνση του γήινου άξονα της περιστροφής, δηλαδή ο άξονας της περιστροφής συμπεριφέρεται όπως ο άξονας περιστροφής μιας σβούρας, σχηματίζοντας έναν κύκλο στην ουράνια σφαίρα σε 26.000 χρόνια.

Και οι τρεις περίοδοι αυτών των τροχιακών κινήσεων μαζί, έχουν γίνει γνωστές ως κύκλοι του Milankovitch.

Διαβάστε τη συνέχεια: physics4u.gr….

(Visited 217 times, 1 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
0 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια