I cicli di Milano sono una delle teorie con cui gli scienziati hanno cercato di spiegare l'esistenza delle glaciazioni nella storia della Terra. Questa ipotesi è anche chiamata orbitale o astronomica. Ha preso il nome dallo scienziato del clima jugoslavo Milutin Milanković. Nonostante il gran numero di contraddizioni in questa teoria, essa costituì la base della moderna paleoclimatologia.
Movimento della Terra
Come sai, la Terra ruota attorno al Sole in un'orbita ellittica e attorno al proprio asse. Quest'ultimo cambia anche la sua posizione a causa dell'influenza della gravità lunare. L'asse terrestre ha un certo angolo di inclinazione, come altri pianeti del sistema solare. Descrive un cono nello spazio. Questo effetto è chiamato precessione. Un buon esempio per visualizzare questa caratteristica del movimento del pianeta è la rotazione di una trottola.
Il periodo di una rivoluzione completa attorno alla circonferenza è di circa 25.800 anni. Anche l'angolo di inclinazione dell'asse cambia nell'intervallo 22,1-24,5° ogni 40.100 anni. Questo fenomeno è chiamato nutation.
Eccentricità, oil grado di compressione dell'orbita terrestre durante la rotazione del Sole cambia in un periodo di 90.800 anni. Quando aumenta, il pianeta si allontana dalla stella e riceve meno radiazione solare e, di conseguenza, calore. Ci sono anche periodi in cui la massima pendenza della Terra coincide con la massima eccentricità. Il risultato è un raffreddamento globale.
Periileo e Afelio
Poiché i pianeti del sistema solare hanno un'influenza reciproca l'uno sull' altro, l'asse dell'orbita terrestre quando si muove intorno al Sole gira gradualmente nella stessa direzione del movimento orbitale. Di conseguenza, il perielio viene spostato - il punto dell'orbita più vicino alla stella e all'afelio - il punto più distante. Questi parametri influenzano l'intensità dell'impatto della radiazione solare: radiazione termica, elettromagnetica, corpuscolare. In termini percentuali, queste fluttuazioni sono piccole, ma influiscono sul riscaldamento della superficie del pianeta.
L'astronomia, la geofisica e la climatologia sono le scienze con l'aiuto delle quali gli scienziati cercano di stabilire la relazione tra l'attività solare, i cambiamenti secolari della temperatura media annuale e il clima in generale, nonché tra altri fattori. Il loro compito non è solo quello di determinare i modelli naturali, ma anche di prevedere cambiamenti futuri che possono influenzare in modo significativo la vita umana.
Cosa sono i cicli di Milankovitch?
Il clima della Terra sta cambiando sotto l'influenza di fattori antropici e non. Il secondo gruppo comprende i movimenti tettonici delle placche litosferiche,fluttuazioni della radiazione solare, dell'attività vulcanica e dei cicli di Milankovitch. Descrivono l'impatto dei cambiamenti nei movimenti del pianeta sul clima.
Nel 1939, Milankovitch avanzò per la prima volta un'ipotesi sulla dipendenza ciclica delle ere glaciali negli ultimi 500mila anni. Ha calcolato la dinamica dei cambiamenti nella radiazione solare, che consiste in radiazione elettromagnetica e corpuscolare, e ha spiegato la causa della glaciazione nell'era del Pleistocene. Secondo lui, consisteva nel modificare i parametri dell'orbita del pianeta: l'eccentricità, l'angolo di inclinazione dell'asse e la posizione del perielio. Secondo i postulati della sua teoria, le glaciazioni causate da questi fattori si ripetono a brevi intervalli e possono essere previste.
La sua ipotesi si basava sul presupposto che l'atmosfera del pianeta fosse trasparente. Varianti della radiazione solare (irraggiamento solare) furono da lui calcolate per 65° di latitudine nord. Le sezioni ricavate sul diagramma di insolazione, corrispondenti a quattro glaciazioni, si correlavano bene con lo schema di glaciazione alpina, costruito dagli scienziati tedeschi A. Penk ed E. Brückner.
Fattori principali ed ere glaciali
Secondo la teoria di Milankovitch, i tre principali fattori orbitali sopra elencati dovrebbero normalmente agire in direzioni diverse in modo che i loro effetti non si sommano. La prossima era glaciale arriva quando si sommano e si rafforzano a vicenda.
Ognuno di essi determina l'influenza del Sole sulla Terra, sulla quantità di radiazione solare ricevuta dai diversizone del pianeta. Se diminuisce nell'emisfero settentrionale, dove si concentra la maggior parte dei ghiacciai, ogni anno si accumula sempre più neve in superficie. L'aumento del manto nevoso aumenta il riflesso della luce solare, che a sua volta contribuisce a un ulteriore raffreddamento del pianeta.
Questo processo sta gradualmente aumentando, inizia il raffreddamento globale, inizia un' altra era glaciale. Al termine di tale ciclo si osserva il fenomeno opposto. Secondo i dati scientifici, il picco di raffreddamento durante l'ultima era glaciale è stato di circa 18.000 anni fa.
Influenza della precessione
Gli scienziati ritengono che il ciclo precessionale sia più pronunciato nelle glaciazioni nell'emisfero settentrionale. Ora è nel periodo interglaciale, che terminerà tra circa 9-10 mila anni. Nei prossimi millenni, il livello del mare potrebbe continuare a salire a causa dello scioglimento dei ghiacciai. E prima di tutto, questo riguarda la calotta glaciale della Groenlandia, la seconda più grande dopo quella antartica.
Nell'emisfero australe, al contrario, si osserva attualmente l'epoca della "glaciazione", ma poiché qui c'è molta meno terra che nel nord, questo fenomeno non sembra così brillante.
Se il giorno del solstizio d'inverno cade sull'afelio (cioè, l'inclinazione dell'asse di rotazione del pianeta nella direzione dal Sole è massima), l'inverno sarà più lungo e più freddo e l'estate - calda e breve. Nell'emisfero opposto, invece, c'è una lunga estate fresca e un breve inverno caldo. Le differenze nella durata di queste stagioni sono tanto più evidenti, tanto piùeccentricità orbitale.
Nutazione
Nutazione è associata a fluttuazioni più a breve termine nella posizione dell'asse terrestre. La magnitudine massima dell'ampiezza è 18,6 anni.
Nutation porta ad un cambiamento nei contrasti stagionali della radiazione solare, ma la sua quantità annuale rimane costante. L'aumento dell'insolazione estiva (tempo più caldo e più secco) è compensato dalla sua diminuzione in inverno.
Cambiare la forma orbitale
La distanza dalla Terra al Sole dipende dall'allungamento dell'orbita del pianeta. La differenza tra i punti estremi è di 4,7 milioni di km. Nell'era della piccola eccentricità, il pianeta riceve più radiazione solare, i confini superiori dell'atmosfera si riscaldano di più e viceversa.
L'eccentricità cambia la radiazione solare totale annuale, ma questa differenza è piccola. Nell'ultimo milione di anni non ha superato lo 0,2%. L'effetto maggiore si ha quando la massima eccentricità coincide con la massima inclinazione dell'asse stesso della Terra.
Storia del cambiamento climatico terrestre
I moderni metodi di ricerca geofisica ci consentono di scoprire com'era il clima sul nostro pianeta centinaia di millenni fa. La temperatura è stimata indirettamente dal numero di isotopi di idrogeno pesante e ossigeno. Il tasso di riscaldamento globale è attualmente di circa 1° all'anno.
Negli ultimi 400.000 anni sono state registrate 4 ere glaciali inTerra. Un forte riscaldamento, iniziato circa 12 mila anni fa, ha portato a un aumento del livello dell'oceano di 50-100 m. Forse questo fenomeno è stato descritto nella Bibbia come il Diluvio.
Il riscaldamento nell'era moderna è accompagnato da fluttuazioni della temperatura media annua di 2-3 gradi. Sulle dipendenze costruite si notano s alti nella temperatura della superficie del pianeta, la cui durata non supera i 1000 anni. Ci sono fluttuazioni in un ciclo più piccolo - ogni 100-200 anni di 1-2 °. Come suggeriscono gli scienziati, ciò è dovuto alle fluttuazioni della quantità di metano e anidride carbonica nell'atmosfera.
Difetti della teoria
Negli anni '60 e '70. Nel 20° secolo, gli scienziati hanno ottenuto nuovi dati sperimentali e calcolati che si discostavano dal concetto di cicli di Milankovitch. Contiene le seguenti contraddizioni:
- L'atmosfera terrestre non è sempre stata così trasparente come lo è ora. Ciò è confermato da studi sul ghiaccio in Groenlandia e in Antartide. Una grande quantità di polvere, presumibilmente associata all'attività vulcanica attiva, rifletteva il calore solare. Di conseguenza, la superficie del pianeta si è raffreddata.
- Secondo la teoria di Milankovitch, le glaciazioni in Groenlandia e in Antartide si sono verificate in periodi di tempo diversi, ma questo è in contrasto con i dati paleontologici.
- I raffreddamenti globali dovrebbero essere ripetuti a intervalli approssimativamente uguali, ma in re altà non erano nel Mesozoico e nel Terziario, e nel Quaternario si susseguivano uno dopo l' altro.
Lo svantaggio principale di questa teoria è chesi basa solo su fattori astronomici, vale a dire il cambiamento nel movimento della terra. In re altà i motivi sono molti altri: variazioni del campo geomagnetico, presenza di numerosi feedback nel sistema climatico (il meccanismo di risposta di risonanza che si verifica in risposta agli impatti orbitali), attività tettonica (vulcanismo, attività sismica) e, in tempi recenti, secoli, la componente antropica, cioè l'impatto dell'attività economica umana sulla natura.
