Միլանկովիչի ցիկլերը այն տեսություններից են, որոնցով գիտնականները փորձել են բացատրել Երկրի պատմության մեջ սառցադաշտերի գոյությունը։ Այս վարկածը կոչվում է նաև ուղեծրային կամ աստղագիտական։ Իր անունը ստացել է հարավսլավացի կլիմայագետ Միլութին Միլանկովիչից։ Չնայած այս տեսության մեծ թվով հակասություններին, այն ստեղծեց ժամանակակից պալեոկլիմատոլոգիայի հիմքը:
Երկրի շարժում
Ինչպես գիտեք, Երկիրը պտտվում է Արեգակի շուրջ էլիպսաձև ուղեծրով և իր սեփական առանցքի շուրջ: Վերջինս նույնպես փոխում է իր դիրքը Լուսնի ձգողականության ազդեցությամբ։ Երկրի առանցքը ունի թեքության որոշակի անկյուն, ինչպես Արեգակնային համակարգի մյուս մոլորակները։ Այն նկարագրում է կոն տիեզերքում: Այս էֆեկտը կոչվում է պրեսեսիա։ Մոլորակի շարժման այս հատկանիշը պատկերացնող լավ օրինակ է պտտվող գագաթի պտույտը:
Շրջագծի շուրջ ամբողջական հեղափոխության ժամանակաշրջանը մոտ 25800 տարի է։ Առանցքի թեքության անկյունը նույնպես փոխվում է 22,1-24,5° միջակայքում 40100 տարին մեկ։ Այս երեւույթը կոչվում է նուտացիա։
Էքսցենտրիկություն, կամԱրեգակի պտույտի ընթացքում Երկրի ուղեծրի սեղմման աստիճանը փոխվում է 90800 տարվա ընթացքում։ Երբ այն մեծանում է, մոլորակը հեռանում է աստղից և ստանում է ավելի քիչ արևային ճառագայթում և, համապատասխանաբար, ջերմություն։ Կան նաև ժամանակաշրջաններ, երբ Երկրի ամենամեծ թեքությունը համընկնում է առավելագույն էքսցենտրիկության հետ։ Արդյունքը գլոբալ սառեցումն է։
Պերիհիլիոն և Աֆելիոն
Քանի որ Արեգակնային համակարգի մոլորակները փոխադարձ ազդեցություն ունեն միմյանց վրա, Արեգակի շուրջը շարժվելիս Երկրի ուղեծրի առանցքը աստիճանաբար շրջվում է նույն ուղղությամբ, ինչ ուղեծրի շարժումը: Արդյունքում պերիհելիոնը տեղաշարժվում է՝ աստղին ամենամոտ ուղեծրի կետը, իսկ աֆելիոնը՝ ամենահեռավոր կետը: Այս պարամետրերը ազդում են արեգակնային ճառագայթման ինտենսիվության վրա՝ ջերմային, էլեկտրամագնիսական, կորպուսկուլյար ճառագայթման: Տոկոսային առումով այս տատանումները փոքր են, բայց դրանք ազդում են մոլորակի մակերեսի տաքացման վրա։
Աստղագիտությունը, երկրաֆիզիկան և կլիմայաբանությունը այն գիտություններն են, որոնց օգնությամբ գիտնականները փորձում են կապ հաստատել արևի ակտիվության, միջին տարեկան ջերմաստիճանի աշխարհիկ փոփոխությունների և ընդհանրապես կլիմայի, ինչպես նաև այլ գործոնների միջև: Նրանց խնդիրն է ոչ միայն որոշել բնական օրինաչափությունները, այլ նաև կանխատեսել ապագա փոփոխությունները, որոնք կարող են էապես ազդել մարդու կյանքի վրա:
Ի՞նչ են Միլանկովիչի ցիկլերը:
Երկրի կլիման փոխվում է մարդածին և ոչ մարդածին գործոնների ազդեցության տակ։ Երկրորդ խումբը ներառում է լիթոսֆերային թիթեղների տեկտոնական շարժումները,արեգակնային ճառագայթման, հրաբխային ակտիվության և Միլանկովիչի ցիկլերի տատանումները: Նրանք նկարագրում են մոլորակի շարժումների փոփոխությունների ազդեցությունը նրա կլիմայի վրա:
1939 թվականին Միլանկովիչն առաջին անգամ առաջ քաշեց մի վարկած վերջին 500 հազար տարվա ընթացքում սառցե դարաշրջանների ցիկլային կախվածության մասին: Նա հաշվարկել է արեգակնային ճառագայթման փոփոխությունների դինամիկան, որը բաղկացած է էլեկտրամագնիսական և կորպուսկուլյար ճառագայթումից, և բացատրել է պլեիստոցենի դարաշրջանում սառցադաշտի առաջացման պատճառը։ Նրա կարծիքով, դա բաղկացած էր մոլորակի ուղեծրի պարամետրերի փոփոխումից՝ էքսցենտրիսիտից, առանցքի թեքության անկյունից և պերիհելիոնի դիրքից։ Ըստ նրա տեսության պոստուլատների՝ այս գործոններով առաջացած սառցադաշտերը կրկնվում են կարճ ընդմիջումներով և հնարավոր է կանխատեսել։
Նրա վարկածը կառուցվել է այն ենթադրության վրա, որ մոլորակի մթնոլորտը թափանցիկ է: Նրա կողմից հաշվարկվել են արեգակնային ճառագայթման (insolation) տարբերակները 65 ° հյուսիսային լայնության համար: Մեկուսացման սխեմայի վրա ստացված հատվածները, որոնք համապատասխանում են չորս սառցադաշտերին, լավ փոխկապակցված են ալպյան սառցադաշտերի սխեմայի հետ, որը կառուցվել է գերմանացի գիտնականներ Ա. Պենկի և Է. Բրյուկների կողմից:
Հիմնական գործոններ և սառցե դարաշրջան
Համաձայն Միլանկովիչի տեսության՝ վերը թվարկված երեք հիմնական ուղեծրային գործոնները սովորաբար պետք է գործեն տարբեր ուղղություններով, որպեսզի դրանց ազդեցությունը չմիավորվի: Հաջորդ սառցե դարաշրջանը գալիս է, երբ նրանք գումարվում են և ամրացնում միմյանց:
Նրանցից յուրաքանչյուրը որոշում է Արեգակի ազդեցությունը Երկրի վրա՝ տարբեր ստացած արեգակնային ճառագայթման քանակի վրա.մոլորակի գոտիներ. Եթե այն նվազում է Հյուսիսային կիսագնդում, որտեղ կենտրոնացած է սառցադաշտերի մեծ մասը, ապա ամեն տարի ավելի ու ավելի շատ ձյուն է կուտակվում մակերեսի վրա։ Ձյան ծածկույթի ավելացումը մեծացնում է արևի լույսի արտացոլումը, որն իր հերթին նպաստում է մոլորակի հետագա սառեցմանը։
Այս գործընթացը աստիճանաբար աճում է, սկսվում է գլոբալ սառեցումը, սկսվում է հերթական սառցե դարաշրջանը։ Նման ցիկլի վերջում նկատվում է հակառակ երեւույթը. Ըստ գիտական տվյալների՝ վերջին սառցե դարաշրջանում սառեցման գագաթնակետը եղել է մոտավորապես 18000 տարի առաջ։
Պրեցեսիոն ազդեցություն
Գիտնականները կարծում են, որ պրեցեսիոն ցիկլը առավել ցայտուն է հյուսիսային կիսագնդի սառցադաշտերում: Այժմ այն միջսառցադաշտային ժամանակաշրջանում է, որը կավարտվի մոտ 9-10 հազար տարի հետո։ Առաջիկա հազարամյակներում ծովի մակարդակը կարող է շարունակել բարձրանալ սառցադաշտերի հալման պատճառով։ Եվ առաջին հերթին դա վերաբերում է Գրենլանդիայի սառցե շերտին, որը մեծությամբ երկրորդն է Անտարկտիդայից հետո։
Հարավային կիսագնդում, ընդհակառակը, ներկայումս դիտվում է «սառցադաշտի» դարաշրջանը, բայց քանի որ այստեղ շատ ավելի քիչ հող կա, քան հյուսիսում, այս երևույթն այնքան էլ պայծառ տեսք չունի։
Եթե ձմեռային արևադարձի օրը ընկնի աֆելիոնի վրա (այսինքն՝ մոլորակի պտտման առանցքի թեքությունը Արեգակից ուղղությամբ առավելագույնն է), ձմեռը կլինի ավելի երկար և ցուրտ, իսկ ամառը՝ տաք և կարճ։. Հակառակ կիսագնդում, ընդհակառակը, կա երկար զով ամառ և կարճ տաք ձմեռ: Այս սեզոնների տեւողության տարբերությունները որքան նկատելի են, այնքան շատուղեծրի էքսցենտրիցիտություն.
Nutation
Նուտացիան կապված է երկրագնդի առանցքի դիրքի ավելի կարճաժամկետ տատանումների հետ: Ամպլիտուդի ամենամեծ մեծությունը 18,6 տարի է։
Նուտացիան հանգեցնում է արեգակնային ճառագայթման սեզոնային հակադրությունների փոփոխության, սակայն դրա տարեկան քանակը մնում է անփոփոխ: Ամռանը ինսոլացիայի աճը (ավելի տաք և չոր եղանակ) փոխհատուցվում է ձմռանը դրա նվազմամբ:
Փոխելով ուղեծրի ձևը
Երկրից Արեգակ հեռավորությունը կախված է մոլորակի ուղեծրի երկարացումից: Ծայրահեղ կետերի տարբերությունը 4,7 մլն կմ է։ Փոքր էքսցենտրիկության դարաշրջանում մոլորակը ստանում է ավելի շատ արևային ճառագայթում, մթնոլորտի վերին սահմանները ավելի շատ են տաքանում և հակառակը։
Էքսցենտրիկությունը փոխում է արևի տարեկան ընդհանուր ճառագայթումը, բայց այս տարբերությունը փոքր է: Վերջին միլիոն տարիների ընթացքում այն չի գերազանցել 0,2%-ը։ Ամենամեծ ազդեցությունը տեղի է ունենում, երբ առավելագույն էքսցենտրիկությունը համընկնում է Երկրի սեփական առանցքի ամենամեծ թեքության հետ:
Երկրի կլիմայի փոփոխության պատմություն
Երկրաֆիզիկական հետազոտության ժամանակակից մեթոդները թույլ են տալիս պարզել, թե ինչպիսին է եղել մեր մոլորակի կլիման հարյուրավոր հազարամյակներ առաջ: Ջերմաստիճանը անուղղակիորեն գնահատվում է ծանր ջրածնի և թթվածնի իզոտոպների քանակով։ Գլոբալ տաքացման արագությունը ներկայումս կազմում է տարեկան մոտ 1°։
Վերջին 400000 տարիների ընթացքում գրանցվել է 4 սառցե դարաշրջանԵրկիր. Կտրուկ տաքացումը, որը սկսվել է մոտ 12 հազար տարի առաջ, հանգեցրեց օվկիանոսի մակարդակի բարձրացմանը 50-100 մ-ով: Թերևս այս երևույթը Աստվածաշնչում նկարագրված է որպես Ջրհեղեղ:
Ժամանակակից դարաշրջանում տաքացումը ուղեկցվում է միջին տարեկան ջերմաստիճանի 2-3 աստիճան տատանումներով։ Կառուցված կախվածությունների վրա նկատվում են մոլորակի մակերեսի ջերմաստիճանի թռիչքներ, որոնց տեւողությունը 1000 տարուց ոչ ավելի է։ Ավելի փոքր ցիկլով տատանումներ կան՝ 100-200 տարին մեկ 1-2 °-ով: Ինչպես ենթադրում են գիտնականները, դա պայմանավորված է մթնոլորտում մեթանի և ածխաթթու գազի քանակի տատանումներով։
Տեսության թերություններ
60-70-ականներին. 20-րդ դարում գիտնականները ստացան նոր փորձարարական և հաշվարկված տվյալներ, որոնք տարբերվում էին Միլանկովիչի ցիկլերի հայեցակարգից: Այն պարունակում է հետևյալ հակասությունները.
- Երկրի մթնոլորտը միշտ չէ, որ այնքան թափանցիկ է եղել, որքան հիմա: Դա հաստատում են Գրենլանդիայում և Անտարկտիդայում սառույցի ուսումնասիրությունները: Մեծ քանակությամբ փոշին, որը ենթադրաբար կապված է ակտիվ հրաբխային գործունեության հետ, արտացոլել է արևի ջերմությունը: Արդյունքում մոլորակի մակերեսը սառեց։
- Ըստ Միլանկովիչի տեսության՝ Գրենլանդիայում և Անտարկտիդայում սառցադաշտերը տեղի են ունեցել տարբեր ժամանակաշրջաններում, սակայն դա հակասում է պալեոնտոլոգիական տվյալներին։
- Գլոբալ սառեցումները պետք է կրկնվեն մոտավորապես հավասար ընդմիջումներով, բայց իրականում դրանք չեն եղել մեզոզոյան և երրորդական ժամանակաշրջաններում, իսկ չորրորդականում դրանք հաջորդել են մեկը մյուսի հետևից:
Այս տեսության հիմնական թերությունն այն էայն հիմնված է միայն աստղագիտական գործոնների, այն է՝ երկրի շարժման փոփոխության վրա: Իրականում կան բազմաթիվ այլ պատճառներ՝ գեոմագնիսական դաշտի տատանումները, կլիմայական համակարգում բազմաթիվ հետադարձ կապերի առկայությունը (ռեզոնանսային արձագանքման մեխանիզմը, որն առաջանում է ուղեծրային ազդեցություններին ի պատասխան), տեկտոնական ակտիվություն (հրաբխություն, սեյսմիկ ակտիվություն) և վերջերս։ դարեր, մարդածին բաղադրիչը, այսինքն՝ մարդու տնտեսական գործունեության ազդեցությունը բնության վրա։
