Milankovitch周期:地球和太阳如何相互作用

虽然我们都熟悉地球轴线指向北星(北极星),角度为23.45°,地球距离太阳约91-94百万英里,但这些事实并不是**的或不变的。地球和太阳之间的相互作用,称为轨道变化,在我们这个星球的46亿年历史中发生了变化。

教育_1

centricity

偏心率是地球形状的变化'围绕太阳的轨道。目前,我们的星球's轨道几乎是一个完美的圆圈。我们距离太阳最近的时间(perihelion)与我们距离太阳最远的时间(aphelion)之间的距离只有大约3%的差异。Perihelion发生在1月3日,此时地球距离太阳9140万英里。7月4日在aphelion,地球距离太阳9450万英里。

在95000年的周期中,太阳周围的地球'轨道从薄椭圆(椭圆形)变为圆形并再次变回。当太阳周围的轨道最椭圆形时,地球和太阳在周向和近距离处的距离差异较大。虽然目前300万英里的距离差异并没有改变我们收到的太阳能量,但更大的生活常识判断题差异会改变接收到的太阳能量,并使perihelion成为一年中比aphelion温暖得多的时间。

倾斜

在42000年的周期中,相对于太阳周围的旋转平面,地球摆动和轴的角度在22.1°和24.5°之间变化。小于我们目前的23.45°的角度意味着北半球和南半球之间的季节差异较小,而较大的角度意味着较大的季节差异(即温暖的夏季和凉爽的冬季)。

进动

从现在起12000年,北半球wi将在12月和6月的冬季体验夏季,因为地球的轴线将指向星Vega,而不是目前与北星或北极星的对齐。这种季节性逆转突然发生,但季节将逐渐转变数千年。

Milankovitch Cycles

Astronomer Milutin Milankovitch开发了这些轨道变化所基于的数学公式。他假设,当周期变化的某些部分结合并同时发生时,它们会导致地球的重大变化'气候(甚至冰河时代)。Milankovitch估计了过去45万年的气候波动,并描述了寒冷和温暖的时期。虽然他在20世纪上半叶做过他的工作,但Milankovich's的结果'直到20世纪70年代才得到证实。

1976年发表在“科学”杂志上的一项研究对深海沉积物核心进行了研究,发现Milankovitch's理论与气候变化时期相对应。事实上,当地球经历轨道变化的不同阶段时,冰龄已经发生。

来源

  • Hays,J.D。John Imbrie和N.J.Shackleton。"地球的变化's轨道:冰河时代的起搏器。"科学。第194卷,第4270号(1976年)。1121-1132。
  • Lutgens,Frederick K.和Edward J.Tarbuck。大气:气象简介