米蘭科維奇循環

米蘭科維奇循環

氣候變化理論
米蘭科維奇循環(Milankovichcycles),一個地球氣候變動的集合影響。以十萬年為主要周期,伴随着四萬年以及二萬年左右的周期。與三種地球繞日運行軌道的變化有關。這三個影響因素也造成了地球的冰期與間冰期,大都與太陽輻射變化量有關。軌道離心率越小(越接近圓形)時,四季變化相對較不明顯,也不易有冰期的發生。
  • 中文名:米蘭科維奇循環
  • 外文名:Milankovich cycles
  • 适用領域:
  • 所屬學科:
  • 定義:一個地球氣候變動的集合影響
  • 周期:十萬年

理論介紹

蘭科維奇理論是從全球尺度上研究日射量與地球氣候之間關系的天文理論。米蘭科維奇認為地球冷暖變化主要不是取決于連續晴天無雲或空中飄浮火山爆發的火山灰遮擋陽光等突發的、短時期的日射量變化,而是地球天體本源的運動。

氣候變化一般被劃分成3個時間尺度:構造尺度、軌道尺度和亞軌道尺度,并且每個時間尺度變化各有不同的驅動機制。

相比而言,軌道尺度氣候變化機制的研究最為深入,這是因為軌道尺度氣候變化具有明确的驅動力,即太陽系各星體作用于地球的引力場的周期性攝動,及由此引起的地球軌道參數的周期性變化和到達地球大氣圈頂部太陽輻射能量配置的周期性改變。相對氣候系統而言,此作用為“外強迫”,并可在數學上得到較為精确的計算結果。

運行軌道的三個變化

1.地球公轉軌道離心率的變化

為一個約九萬六千年的周期。其間地球的軌道皆在圓形與橢圓形之間變化。軌道離心率越小(越接近圓形)時,四季變化相對較不明顯,也不易有冰期的發生。反之,離心率越接近1(但不等于)的軌道,四季明顯,也較易産生冰期。

2.地球自轉軸傾斜角度的變化

地球自轉軸的傾斜角度介于21.5度到24.5度之間,以四萬一千年為周期。角度越大,高緯度地區因接受輻射的時間差異較大,易形成冰期。現今地球自轉軸傾斜角度為23.44度,且有減少的迹象。

3.地球的歲差

因地球自轉軸的進動,造成一個大約兩萬六千年的周期。在遠日點時,若北半球傾向太陽,冬天溫度将會相對較高;若因進動而導緻南半球在遠日點時傾向太陽,北半球的冬天将較為酷寒。又因北半球陸地多,比熱小,溫度容易下降,而較容易形稱冰期。但,米蘭科維奇循環并未完全解釋氣候的變化,特别是冰期的産生,因為冰期的發生顯然小于十萬年這個周期。

上述三種因素會集合影響地球的氣溫變化,例:當地球在遠日點且繞日運行的軌道離心率趨近于1,地球自轉軸傾斜角度為最大的24.5度,且南半球傾向太陽,将可能發生極低溫的情形。此三個因素交錯影響着地球氣溫,每個因素不同的表現也讓地球的氣溫更加不可預測。

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