Los ciclos de Milankovitch son una de las teorías con las que los científicos intentaron explicar la existencia de glaciaciones en la historia de la Tierra. Esta hipótesis también se llama orbital o astronómica. Obtuvo su nombre del climatólogo yugoslavo Milutin Milanković. A pesar de la gran cantidad de contradicciones en esta teoría, formó la base de la paleoclimatología moderna.
Movimiento de la Tierra
Como sabes, la Tierra gira alrededor del Sol en una órbita elíptica y alrededor de su propio eje. Este último también cambia de posición debido a la influencia de la gravedad de la luna. El eje de la tierra tiene un cierto ángulo de inclinación, como otros planetas del sistema solar. Describe un cono en el espacio. Este efecto se llama precesión. Un buen ejemplo para visualizar esta característica del movimiento del planeta es la rotación de un trompo.
El período de una revolución completa alrededor de la circunferencia es de unos 25.800 años. El ángulo de inclinación del eje también cambia en el rango de 22,1 a 24,5° cada 40.100 años. Este fenómeno se llama nutación.
Excentricidad, oel grado de compresión de la órbita de la Tierra durante la rotación del Sol cambia durante un período de 90.800 años. Cuando aumenta, el planeta se aleja de la estrella y recibe menos radiación solar y, en consecuencia, calor. También hay períodos en los que la mayor pendiente de la Tierra coincide con la máxima excentricidad. El resultado es un enfriamiento global.
Perihilion y Afelio
Dado que los planetas del sistema solar tienen una influencia mutua, el eje de la órbita de la Tierra cuando se mueve alrededor del Sol gira gradualmente en la misma dirección que el movimiento orbital. Como resultado, el perihelio se desplaza, el punto de la órbita más cercano a la estrella y el afelio, el punto más distante. Estos parámetros afectan la intensidad del impacto de la radiación solar: radiación térmica, electromagnética, corpuscular. En términos porcentuales, estas fluctuaciones son pequeñas, pero afectan el calentamiento de la superficie del planeta.
La astronomía, la geofísica y la climatología son las ciencias con la ayuda de las cuales los científicos buscan establecer la relación entre la actividad solar, los cambios seculares en la temperatura media anual y el clima en general, así como entre otros factores. Su tarea no es solo determinar patrones naturales, sino también predecir cambios futuros que pueden afectar significativamente la vida humana.
¿Qué son los ciclos de Milankovitch?
El clima de la Tierra está cambiando bajo la influencia de factores antropogénicos y no antropogénicos. El segundo grupo incluye movimientos tectónicos de placas litosféricas,fluctuaciones en la radiación solar, actividad volcánica y ciclos de Milankovitch. Describen el impacto de los cambios en los movimientos del planeta sobre su clima.
En 1939, Milankovitch presentó por primera vez una hipótesis sobre la dependencia cíclica de las glaciaciones durante los últimos 500 000 años. Calculó la dinámica de los cambios en la radiación solar, que consiste en radiación electromagnética y corpuscular, y explicó la causa de la glaciación en la era del Pleistoceno. En su opinión, consistía en cambiar los parámetros de la órbita del planeta: la excentricidad, el ángulo de inclinación del eje y la posición del perihelio. Según los postulados de su teoría, las glaciaciones provocadas por estos factores se repiten a intervalos cortos y pueden predecirse.
Su hipótesis se basó en la suposición de que la atmósfera del planeta era transparente. Él calculó las variantes de la radiación solar (insolación) para los 65 ° de latitud norte. Las secciones obtenidas en el diagrama de insolación, correspondientes a cuatro glaciaciones, se correlacionaron bien con el esquema de glaciación alpina, construido por los científicos alemanes A. Penk y E. Brückner.
Principales factores y glaciaciones
Según la teoría de Milankovitch, los tres factores orbitales principales enumerados anteriormente normalmente deberían actuar en diferentes direcciones para que su efecto no se acumule. La próxima edad de hielo llega cuando se suman y se refuerzan entre sí.
Cada uno de ellos determina la influencia del Sol sobre la Tierra, sobre la cantidad de radiación solar recibida por diferenteszonas del planeta. Si disminuye en el hemisferio norte, donde se concentra la mayor parte de los glaciares, cada año se acumula más y más nieve en la superficie. El aumento de la capa de nieve aumenta el reflejo de la luz solar, lo que a su vez contribuye a un mayor enfriamiento del planeta.
Este proceso está aumentando gradualmente, comienza el enfriamiento global, comienza otra edad de hielo. Al final de tal ciclo, se observa el fenómeno opuesto. Según datos científicos, el pico de enfriamiento durante la última glaciación fue hace aproximadamente 18.000 años.
Influencia de la precesión
Los científicos creen que el ciclo de precesión es más pronunciado en las glaciaciones del hemisferio norte. Ahora está en el período interglacial, que terminará en unos 9-10 mil años. En los próximos milenios, el nivel del mar puede seguir aumentando debido al derretimiento de los glaciares. Y en primer lugar, esto se refiere a la capa de hielo de Groenlandia, la segunda más grande después de la Antártida.
En el hemisferio sur, por el contrario, se observa actualmente la época de "glaciación", pero dado que aquí hay mucha menos tierra que en el norte, este fenómeno no parece tan brillante.
Si el día del solsticio de invierno cae en el afelio (es decir, la inclinación del eje de rotación del planeta en la dirección del Sol es máxima), el invierno será más largo y frío, y el verano, cálido y corto. En el hemisferio opuesto, por el contrario, hay un verano largo y fresco y un invierno corto y cálido. Las diferencias en la duración de estas estaciones son tanto más notables cuanto másexcentricidad orbital.
Nutación
La nutación está asociada con más fluctuaciones a corto plazo en la posición del eje terrestre. La mayor magnitud de la amplitud es 18,6 años.
La nutación provoca un cambio en los contrastes estacionales de la radiación solar, pero su cantidad anual permanece constante. El aumento de la insolación en verano (clima más cálido y seco) se compensa con su disminución en invierno.
Cambiando la forma orbital
La distancia de la Tierra al Sol depende del alargamiento de la órbita del planeta. La diferencia entre los puntos extremos es de 4,7 millones de km. En la era de las pequeñas excentricidades, el planeta recibe más radiación solar, los límites superiores de la atmósfera se calientan más y viceversa.
La excentricidad cambia la radiación solar anual total, pero esta diferencia es pequeña. Durante el último millón de años, no ha superado el 0,2%. El mayor efecto se produce cuando la máxima excentricidad coincide con la mayor inclinación del propio eje terrestre.
Historia del cambio climático de la Tierra
Los métodos modernos de investigación geofísica nos permiten averiguar cómo era el clima en nuestro planeta hace cientos de milenios. La temperatura se estima indirectamente por el número de isótopos de hidrógeno pesado y oxígeno. La tasa de calentamiento global es actualmente de alrededor de 1° por año.
Durante los últimos 400.000 años, se han registrado 4 glaciaciones enTierra. Un fuerte calentamiento, que comenzó hace unos 12 000 años, provocó un aumento del nivel del océano de 50 a 100 m. Quizás este fenómeno se describió en la Biblia como el Diluvio.
El calentamiento en la era moderna va acompañado de fluctuaciones de la temperatura media anual de 2-3 grados. En las dependencias construidas se notan s altos en la temperatura de la superficie del planeta, cuya duración no supera los 1000 años. Hay fluctuaciones en un ciclo más pequeño: cada 100-200 años en 1-2 °. Como sugieren los científicos, esto se debe a las fluctuaciones en la cantidad de metano y dióxido de carbono en la atmósfera.
Defectos de la teoría
En los años 60 y 70. En el siglo XX, los científicos obtuvieron nuevos datos experimentales y calculados que se apartaron del concepto de los ciclos de Milankovitch. Contiene las siguientes contradicciones:
- La atmósfera de la Tierra no siempre ha sido tan transparente como lo es ahora. Esto está confirmado por estudios de hielo en Groenlandia y la Antártida. Una gran cantidad de polvo, presumiblemente asociado con actividad volcánica activa, reflejó el calor solar. Como resultado, la superficie del planeta se enfrió.
- Según la teoría de Milankovitch, las glaciaciones en Groenlandia y la Antártida ocurrieron en diferentes períodos de tiempo, pero esto no concuerda con los datos paleontológicos.
- Los enfriamientos globales deberían repetirse a intervalos aproximadamente iguales, pero en realidad no lo fueron en los períodos Mesozoico y Terciario, y en el Cuaternario se sucedieron uno tras otro.
El principal inconveniente de esta teoría es quese basa únicamente en factores astronómicos, a saber, el cambio en el movimiento de la tierra. En realidad, hay muchas otras razones: variaciones en el campo geomagnético, la presencia de numerosas retroalimentaciones en el sistema climático (el mecanismo de respuesta de resonancia que se produce en respuesta a los impactos orbitales), la actividad tectónica (vulcanismo, actividad sísmica), y en los últimos siglos, el componente antropogénico, es decir, el impacto de la actividad económica humana sobre la naturaleza.
