Циклите на Миланович описват как сравнително леките промени в движението на Земята влияят на климата на планетата. Циклите са кръстени на Милутин Миланович, сръбски астрофизик, който в началото на 1900 г. започва да изследва причината за древните ледникови епохи на Земята, според Американския природонаучен музей (AMNH).
Земята преживя най-новите си ледникови епохи през плейстоценската епоха, продължила от 2,6 милиона години до 11 700 години. В продължение на хиляди години дори по-умерените райони на земното кълбо са били покрити с ледници и ледени покривки, според Палеонтологичния музей на Калифорнийския университет.
За да определи как Земята би могла да преживее толкова големи климатични промени във времето, Миланович включи данни за вариациите на положението на Земята с времевата линия на ледените епохи през плейстоцена. Той изучава измененията на Земята за последните 600 000 години и изчислява вариращите количества слънчева радиация поради променящите се орбитални параметри на Земята. По този начин той е успял да свърже по-ниските количества слънчева радиация във високите северни ширини с предишните европейски ледникови периоди, според AMNH.
Изчисленията и диаграмите на Миланович, които бяха публикувани през 1920-те години и се използват и до днес за разбиране на миналия и бъдещия климат, го накараха да заключи, че има три различни позиционни цикъла, всеки със собствена дължина на цикъла, които влияят на климата на Земята: ексцентриситет на земната орбита, аксиалният наклон на планетата и колебанието на нейната ос.
Ексцентричност
Земята обикаля около слънцето в овална форма, наречена елипса, със слънцето в една от двете фокусни точки (огнища). Елиптичността е мярка за формата на овала и се определя от съотношението на полуминорната ос (дължината на късата ос на елипса) към полумиорната ос (дължината на дългата ос на елипса), според Суинбърн Университет. Перфектен кръг, където двата фокуса се срещат в центъра, има елиптичност 0 (ниска ексцентричност), а елипса, която се притиска до почти права линия, има ексцентриситет от близо 1 (висока ексцентричност).
Земната орбита леко променя ексцентриситета си в течение на 100 000 години от близо 0 до 0,07 и отново обратно, според Земната обсерватория на НАСА. Когато орбитата на Земята има по-голям ексцентриситет, повърхността на планетата получава от 20 до 30 процента повече слънчева радиация, когато е в перихелион (най-краткото разстояние между Земята и Слънцето на всяка орбита), отколкото когато е на афелия (най-голямото разстояние между Земята и слънце всяка орбита). Когато земната орбита има нисък ексцентриситет, има много малка разлика в количеството слънчева радиация, което се получава между перихелион и афелий.
Днес ексцентричността на земната орбита е 0,017. При перихелион, който се случва на или около 3 януари всяка година, земната повърхност получава около 6 процента повече слънчева радиация, отколкото при афелион, който се случва на или около 4 юли.
Аксиален наклон
Наклона на оста на Земята спрямо равнината на нейната орбита е причината да преживяваме сезони. Леките промени в наклона променят количеството слънчева радиация, падащо на определени места на Земята, според университета в Индиана Блумингтън. В течение на около 41 000 години наклона на земната ос, известна още като наклоненост, варира между 21,5 и 24,5 градуса.
Когато оста е на минимален наклон, количеството слънчева радиация не се променя много между лятото и зимата за голяма част от земната повърхност и следователно сезоните са по-малко тежки. Това означава, че лятото на полюсите е по-прохладно, което позволява на снега и леда да се запазят през лятото и през зимата, в крайна сметка се натрупват в огромни ледени покривки.
Днес Земята е наклонена на 23,5 градуса и бавно намалява, според EarthSky.
Прецесия
Земята се поклаща леко, докато се върти по оста си, подобно на това, когато въртящият се връх започва да се забавя. Това колебание, известно като прецесия, се причинява главно от гравитацията на слънцето и луната, които се дърпат върху екваториалните издутини на Земята. Въртенето не променя наклона на земната ос, но ориентацията се променя. Над 26 000 години Земята се размахва в пълен кръг, според Университета на щата Вашингтон.
Сега и през последните няколко хиляди години оста на Земята е насочена на север повече или по-малко към Поларис, известен още като Северната звезда. Но постепенното прецесионно колебание на Земята означава, че Поларис не винаги е Северната звезда. Преди около 5000 години Земята беше насочена повече към друга звезда, наречена Тубин. И след приблизително 12 000 години оста ще обиколи малко повече около прецесионния си кръг и ще насочи към Вега, която ще стане следващата Северна звезда.
Тъй като Земята завършва прецесионен цикъл, ориентацията на планетата се променя по отношение на перихелиона и афелия. Ако едно полукълбо е насочено към слънцето по време на перихелион (най-краткото разстояние между Земята и слънцето), то ще бъде насочено далеч по време на афелион (най-голямото разстояние между Земята и Слънцето), а обратното е вярно за другото полукълбо. Полусферата, която е насочена към слънцето по време на перихелия и далеч по време на афелион, изпитва по-екстремни сезонни контрасти от другото полукълбо.
В момента лятото на южното полукълбо се среща близо до перихелион, а зимата близо до афелион, което означава, че южното полукълбо преживява по-екстремни сезони от северното полукълбо.
Допълнителен ресурси:
