دورات ميلانكوفيتش والدورات الجليدية
كيف تعيد التغيرات البطيئة والمنتظمة في مدار الأرض توزيع ضوء الشمس وتيرة تقدم وتراجع الصفائح الجليدية العظيمة على مدى عشرات الآلاف من السنين.
Definition
دورات ميلانكوفيتش هي التغيرات الدورية في الانحراف المداري للأرض، والميل المحوري، والمبادرة التي تغير توزيع ضوء الشمس الوارد وتحدد وتيرة الدورات الجليدية، وهي النمو والتضاؤل المتكرر للصفائح الجليدية القارية خلال العصر الرباعي.
Scope
يغطي هذا الموضوع النظرية الفلكية للعصور الجليدية والدورات الجليدية-الجليدية البينية التي تفسرها. ويتناول المعايير المدارية الثلاثة، وهي الانحراف المركزي، والميل المحوري، والمبادرة، التي تتغير على جداول زمنية مميزة وتغير التوزيع الموسمي والعرضي للإشعاع الشمسي، والأدلة الطيفية من عينات الرواسب البحرية التي تؤكد وتيرتها للعصور الجليدية، والتغذية الراجعة التي تشمل الجليد، والبياض (الألبيدو)، وغازات الاحتباس الحراري التي تضخم الإشارة المدارية إلى دورات جليدية كاملة.
Core questions
- ما هي المعايير المدارية التي تتغير وعلى أي جداول زمنية؟
- كيف تغير التغيرات المدارية توزيع ضوء الشمس؟
- ما الدليل الذي يؤكد أن المدارات تحدد وتيرة العصور الجليدية؟
- ما هي التغذية الراجعة التي تضخم الإشارة المدارية إلى دورات جليدية كاملة؟
Key theories
- النظرية الفلكية للعصور الجليدية
- تغيرات الانحراف المركزي والميل والمبادرة تغير الإشعاع الشمسي الصيفي في خطوط العرض العليا، وعندما تكون فصول الصيف الشمالية باردة بما يكفي لبقاء ثلوج الشتاء، تنمو الصفائح الجليدية، مما يحدد وتيرة الدورات الجليدية.
- تضخيم التغذية الراجعة للقوة المدارية
- يتم تضخيم التغير المداري الصغير نسبيًا في ضوء الشمس بواسطة التغذية الراجعة للجليد-البياض وغازات الاحتباس الحراري، لذا فإن انخفاض ثاني أكسيد الكربون ونمو الجليد يعززان التبريد إلى حالة جليدية كاملة.
Mechanisms
تتسبب التفاعلات الجاذبية مع الكواكب الأخرى في تغير الانحراف المداري للأرض، والميل المحوري، ومبادرة الاعتدالين على مدى حوالي 100,000، 41,000، و 23,000 سنة على التوالي، مما يغير كمية ضوء الشمس التي تصل إلى كل خط عرض في كل موسم. تسمح فصول الصيف الباردة في الشمال ببقاء الثلوج ونمو الصفائح الجليدية؛ ويعكس الجليد الأكثر إشراقًا المزيد من ضوء الشمس، وتمتص المحيطات والمحيط الحيوي ثاني أكسيد الكربون، مما يضخم التبريد، مع عكس ذلك الذي يدفع إزالة الجليد.
Clinical relevance
تفسر النظرية المدارية التوقيت الطبيعي للعصور الجليدية وتوضح أن الفترة الجليدية البينية الحالية، بدون تأثير بشري، ستستمر لعشرات الآلاف من السنين، مما يوفر خط أساس يُقاس عليه التغير الناجم عن الإنسان.
History
بناءً على أفكار أديمار وكرول في القرن التاسع عشر، حسب ميلانكوفيتش منحنيات الإشعاع الشمسي المداري في أوائل القرن العشرين؛ وقد تأكدت النظرية إلى حد كبير في عام 1976 عندما وجد هايز وإمبري وشاكلتون الترددات المدارية المتوقعة في أطياف سجلات الرواسب في أعماق البحار.
Debates
- مشكلة الـ 100,000 سنة
- لماذا تهيمن دورة تقارب 100,000 سنة على العصور الجليدية المتأخرة من العصر الرباعي، على الرغم من ضعف القوة المدارية للانحراف المركزي في تلك الفترة، لا يزال محل نقاش ويشير إلى أهمية التغذية الراجعة غير الخطية.
Key figures
- Milutin Milankovitch
- James Hays
- John Imbrie
- Nicholas Shackleton
Related topics
Seminal works
- hays1976
- imbrie1979
Frequently asked questions
- ما هي دورات ميلانكوفيتش؟
- هي تغيرات بطيئة ومنتظمة في شكل مدار الأرض، وميلها المحوري، ومبادرتها التي تغير كيفية توزيع ضوء الشمس عبر الفصول وخطوط العرض، مما يحدد وتيرة العصور الجليدية.
- إذا كانت المدارات تدفع العصور الجليدية، فماذا عن الاحترار الحالي؟
- تعمل التغيرات المدارية على مدى عشرات الآلاف من السنين وتفضل حاليًا التغير التدريجي فقط، لذا لا يمكنها تفسير الاحترار السريع الأخير، والذي تدفعه غازات الاحتباس الحراري.