मिलनकोविच चक्र और हिमनद चक्र

पृथ्वी की कक्षा में धीमे, नियमित परिवर्तन किस प्रकार सूर्य के प्रकाश को पुनर्वितरित करते हैं और हजारों वर्षों में विशाल हिम चादरों के अग्रगमन और निवर्तन की गति निर्धारित करते हैं।

Definition

मिलनकोविच चक्र पृथ्वी की कक्षीय उत्केंद्रता, अक्षीय झुकाव और पुरस्सरण में आवधिक भिन्नताएँ हैं जो आने वाले सूर्य के प्रकाश के वितरण को बदलती हैं और हिमनद चक्रों, चतुर्धातुक (Quaternary) के दौरान महाद्वीपीय हिम चादरों के आवर्ती विकास और क्षय की गति निर्धारित करती हैं।

Scope

यह विषय हिमयुगों के खगोलीय सिद्धांत और इसके द्वारा समझाए गए हिमनद-अंतर्हिमनद चक्रों को शामिल करता है। यह तीन कक्षीय मापदंडों, उत्केंद्रता (eccentricity), अक्षीय झुकाव (axial tilt) और पुरस्सरण (precession) पर विचार करता है, जो विशिष्ट समय-पैमानों पर भिन्न होते हैं और सौर विकिरण के मौसमी और अक्षांशीय वितरण को बदलते हैं, समुद्री तलछट कोर से प्राप्त वर्णक्रमीय साक्ष्य जो हिमयुगों की उनकी गति की पुष्टि करता है, और बर्फ, एल्बिडो (albedo) और ग्रीनहाउस गैसों से संबंधित प्रतिपुष्टि (feedbacks) जो कक्षीय संकेत को पूर्ण हिमनद चक्रों में प्रवर्धित करते हैं।

Core questions

• कौन से कक्षीय मापदंड भिन्न होते हैं और किन समय-पैमानों पर?
• कक्षीय परिवर्तन सूर्य के प्रकाश के वितरण को कैसे बदलते हैं?
• कौन से साक्ष्य पुष्टि करते हैं कि कक्षाएँ हिमयुगों की गति निर्धारित करती हैं?
• कौन सी प्रतिपुष्टि कक्षीय संकेत को पूर्ण हिमनद चक्रों में प्रवर्धित करती है?

Key theories

हिमयुगों का खगोलीय सिद्धांत

उत्केंद्रता, झुकाव और पुरस्सरण में भिन्नताएँ उच्च-अक्षांश ग्रीष्म सूर्यातप को बदलती हैं, और जब उत्तरी ग्रीष्म ऋतुएँ इतनी ठंडी होती हैं कि सर्दियों की बर्फ बची रहती है, तो हिम चादरें बढ़ती हैं, जिससे हिमनद चक्रों की गति निर्धारित होती है।

कक्षीय बल के प्रतिपुष्टि प्रवर्धन

सूर्य के प्रकाश में अपेक्षाकृत छोटा कक्षीय परिवर्तन बर्फ-एल्बिडो और ग्रीनहाउस गैस प्रतिपुष्टि द्वारा प्रवर्धित होता है, इसलिए गिरती कार्बन डाइऑक्साइड और बढ़ती बर्फ पूर्ण हिमनद अवस्था में शीतलन को सुदृढ़ करती है।

Mechanisms

अन्य ग्रहों के साथ गुरुत्वाकर्षण संबंधी अंतःक्रियाओं के कारण पृथ्वी की कक्षीय उत्केंद्रता, अक्षीय झुकाव और विषुवों का पुरस्सरण लगभग 100,000, 41,000 और 23,000 वर्षों में भिन्न होता है, जिससे प्रत्येक मौसम में प्रत्येक अक्षांश पर पहुँचने वाले सूर्य के प्रकाश की मात्रा बदल जाती है। ठंडी उत्तरी ग्रीष्म ऋतुएँ बर्फ को बने रहने और हिम चादरों को बढ़ने देती हैं; अधिक चमकीली बर्फ अधिक सूर्य के प्रकाश को परावर्तित करती है और महासागर तथा जीवमंडल कार्बन डाइऑक्साइड को कम करते हैं, जिससे शीतलन प्रवर्धित होता है, और इसका विपरीत विहिमनदन (deglaciation) को प्रेरित करता है।

Clinical relevance

कक्षीय सिद्धांत हिमयुगों के प्राकृतिक समय को समझाता है और दर्शाता है कि वर्तमान अंतर्हिमनद, मानवीय प्रभाव के बिना, हजारों वर्षों तक बना रहेगा, जो मानवीय-कारणों से हुए परिवर्तन को मापने के लिए एक आधार रेखा प्रदान करता है।

History

उन्नीसवीं सदी के अधेमर (Adhemar) और क्रोल (Croll) के विचारों पर आधारित होकर, मिलनकोविच ने बीसवीं सदी की शुरुआत में कक्षीय सूर्यातप वक्रों की गणना की; इस सिद्धांत की बड़े पैमाने पर 1976 में पुष्टि हुई जब हेस (Hays), इम्ब्रि (Imbrie) और शेकलटन (Shackleton) ने गहरे समुद्र के तलछट अभिलेखों के स्पेक्ट्रा में अनुमानित कक्षीय आवृत्तियों को पाया।

Debates

100,000-वर्ष की समस्या

देर से चतुर्धातुक हिमयुगों पर लगभग 100,000-वर्ष के चक्र का प्रभुत्व क्यों है, भले ही उस अवधि में उत्केंद्रता बल कमजोर है, यह अभी भी बहस का विषय है और अरेखीय प्रतिपुष्टि के महत्व को इंगित करता है।

Key figures

• Milutin Milankovitch
• James Hays
• John Imbrie
• Nicholas Shackleton

Seminal works

• hays1976
• imbrie1979

Frequently asked questions

मिलनकोविच चक्र क्या हैं?

ये पृथ्वी के कक्षीय आकार, अक्षीय झुकाव और पुरस्सरण में धीमे, नियमित परिवर्तन हैं जो सूर्य के प्रकाश के मौसमों और अक्षांशों में वितरण को बदलते हैं, जिससे हिमयुगों की गति निर्धारित होती है।

यदि कक्षाएँ हिमयुगों को प्रेरित करती हैं, तो वर्तमान वार्मिंग का क्या?

कक्षीय परिवर्तन हजारों वर्षों में कार्य करते हैं और वर्तमान में केवल क्रमिक परिवर्तन के पक्ष में हैं, इसलिए वे हाल की तीव्र वार्मिंग की व्याख्या नहीं कर सकते हैं, जो ग्रीनहाउस गैसों द्वारा प्रेरित है।