Milankovitch Döngüleri ve Buzul Döngüleri
Dünya'nın yörüngesindeki yavaş, düzenli değişikliklerin güneş ışığını nasıl yeniden dağıttığını ve on binlerce yıl boyunca büyük buz tabakalarının ilerlemesini ve geri çekilmesini nasıl hızlandırdığını açıklamaktadır.
Tanım
Milankovitch döngüleri, Dünya'nın yörünge eksantrikliğinde, eksenel eğiminde ve presesyonunda meydana gelen periyodik değişimlerdir; bunlar gelen güneş ışığının dağılımını değiştirir ve Kuaterner dönemindeki kıtasal buz tabakalarının tekrarlayan büyüme ve erime süreçleri olan buzul döngülerinin ritmini belirler.
Kapsam
Bu konu, buz devirlerinin astronomik kuramını ve açıkladığı buzul-buzullararası döngüleri kapsamaktadır. Karakteristik zaman ölçeklerinde değişen ve güneş radyasyonunun mevsimsel ve enlemsel dağılımını değiştiren üç yörünge parametresi olan eksantriklik (eccentricity), eksenel eğim (axial tilt) ve presesyonu (precession), buz devirlerinin ritmini belirlediğini doğrulayan deniz sediman çekirdeklerinden elde edilen spektral kanıtları ve yörünge sinyalini tam buzul döngülerine yükselten buz, albedo ve sera gazlarını içeren geri bildirimleri ele almaktadır.
Temel sorular
- Hangi yörünge parametreleri hangi zaman ölçeklerinde değişmektedir?
- Yörünge değişiklikleri güneş ışığının dağılımını nasıl değiştirmektedir?
- Yörüngelerin buz devirlerinin ritmini belirlediğini hangi kanıtlar doğrulamaktadır?
- Hangi geri bildirimler yörünge sinyalini tam buzul döngülerine yükseltmektedir?
Temel kuramlar
- Buz devirlerinin astronomik kuramı
- Eksantriklik, eğim ve presesyondaki değişimler yüksek enlem yaz insolasyonunu değiştirmekte ve kuzey yazları kış karının hayatta kalabileceği kadar serin olduğunda, buz tabakaları büyüyerek buzul döngülerinin ritmini belirlemektedir.
- Yörünge zorlamasının geri bildirimle güçlendirilmesi
- Güneş ışığındaki nispeten küçük yörünge değişimi, buz-albedo ve sera gazı geri bildirimleriyle güçlendirilmekte, böylece düşen karbondioksit ve büyüyen buz, soğumayı tam bir buzul durumuna doğru pekiştirmektedir.
Mekanizmalar
Diğer gezegenlerle olan kütleçekimsel etkileşimler, Dünya'nın yörünge eksantrikliğinin, eksenel eğiminin ve ekinoksların presesyonunun yaklaşık olarak 100.000, 41.000 ve 23.000 yıl içinde değişmesine neden olmakta, bu da her mevsimde her enleme ulaşan güneş ışığı miktarını değiştirmektedir. Serin kuzey yazları karın kalıcı olmasına ve buz tabakalarının büyümesine olanak tanımaktadır; daha parlak buz daha fazla güneş ışığını yansıtmakta ve okyanus ile biyosfer karbondioksiti emerek soğumayı güçlendirmekte, tersi ise buzulların erimesini tetiklemektedir.
Klinik önem
Yörünge kuramı, buz devirlerinin doğal zamanlamasını açıklamakta ve mevcut buzullararası dönemin, insan etkisi olmaksızın, on binlerce yıl süreceğini göstermektedir; bu da insan kaynaklı değişimin ölçüldüğü bir referans noktası sağlamaktadır.
Tarihçe
Adhemar ve Croll'un on dokuzuncu yüzyıl fikirleri üzerine inşa eden Milankovitch, yirminci yüzyılın başlarında yörünge insolasyon eğrilerini hesaplamıştır; kuram, 1976 yılında Hays, Imbrie ve Shackleton'ın derin deniz sediman kayıtlarının spektrumlarında öngörülen yörünge frekanslarını bulmasıyla büyük ölçüde doğrulanmıştır.
Tartışmalar
- 100.000 yıllık sorun
- Geç Kuaterner buz devirlerinin neden yaklaşık 100.000 yıllık bir döngü tarafından domine edildiği, o dönemdeki eksantriklik zorlamasının zayıf olmasına rağmen, hala tartışılmakta ve doğrusal olmayan geri bildirimlerin önemine işaret etmektedir.
Öne çıkan isimler
- Milutin Milankovitch
- James Hays
- John Imbrie
- Nicholas Shackleton
İlgili konular
Temel eserler
- hays1976
- imbrie1979
Sıkça sorulan sorular
- Milankovitch döngüleri nelerdir?
- Bunlar, Dünya'nın yörünge şekli, eksenel eğimi ve presesyonundaki yavaş, düzenli değişikliklerdir; bunlar güneş ışığının mevsimler ve enlemler boyunca nasıl dağıldığını değiştirerek buz devirlerinin ritmini belirler.
- Eğer yörüngeler buz devirlerini tetikliyorsa, mevcut ısınma ne durumdadır?
- Yörünge değişiklikleri on binlerce yıl boyunca etkili olmakta ve şu anda yalnızca kademeli değişimi desteklemektedir; bu nedenle, sera gazları tarafından tetiklenen hızlı son dönem ısınmasını açıklayamazlar.