Jeta jonë vërtitet rreth cikleve: seri ngjarjesh që përsëriten rregullisht në të njëjtën renditje. Ekzistojnë qindra lloje të ndryshme ciklesh në botën tonë dhe në univers. Disa janë natyrore, siç janë ndryshimi i stinëve, migrimet vjetore të kafshëve ose ritmet cirkadiane që qeverisin modelet tona të gjumit. Të tjerat janë të prodhuara nga njeriu, si rritja dhe korrja e të korrave, ritmet muzikore ose ciklet ekonomike.
Nga: NASA Science> Milankovitch (Orbital) Cycles and Their Role in Earth’s Climate (1)
Ciklet luajnë gjithashtu role kyçe në motin afatshkurtër dhe klimën afatgjatë të Tokës. Një shekull më parë, shkencëtari serb Milutin Milankovitch hipotezoi se efektet afatgjata, kolektive të ndryshimeve në pozicionin e Tokës në lidhje me Diellin janë një nxitës i fortë i klimës afatgjatë të Tokës dhe janë përgjegjës për shkaktimin e fillimit dhe mbarimit të periudhave të akullnajave (Epoka e Akullit).
Në mënyrë specifike, ai shqyrtoi se si ndryshimet në tre lloje të lëvizjeve orbitale të Tokës ndikojnë në sasinë e rrezatimit diellor (i njohur si insolacion) që arrin në majë të atmosferës së Tokës, si dhe ku arrin insolacioni. Këto lëvizje ciklike orbitale, të cilat u bënë të njohura si ciklet e Milankovitch, shkaktojnë ndryshime deri në 25 përqind në sasinë e insolacionit hyrës në gjerësitë e mesme të Tokës (zonat e planetit tonë të vendosura midis rreth 30 dhe 60 gradë në veri dhe në jug të ekuatorit).
Ciklet e Milankovitch përfshijnë:Formën e orbitës së Tokës, e njohur si ekscentricitet;Këndin me të cilin boshti i Tokës është i pjerrët në lidhje me planin orbital të Tokës, i njohur si pjerrësi; dheDrejtimin me të cilin është drejtuar boshti i rrotullimit të Tokës, i njohur si precesion.Le të hedhim një vështrim në secilën prej tyre (lexim i mëtejshëm se pse ciklet e Milankovitch nuk mund ta shpjegojnë ngrohjen aktuale të Tokës këtu).
img1
Ekcentriciteti – Pelegrinazhi vjetor i Tokës rreth Diellit nuk është perfekt rrethor, por është mjaft i afërt. Me kalimin e kohës, tërheqja e gravitetit nga dy planetët gjigantë të gazit më të mëdhenj të sistemit tonë diellor, Jupiteri dhe Saturni, bën që forma e orbitës së Tokës të ndryshojë nga pothuajse rrethore në pak eliptike. Ekcentriciteti mat se sa largohet forma e orbitës së Tokës nga një rreth i përsosur. Këto ndryshime ndikojnë në distancën midis Tokës dhe Diellit.
Ekscentriciteti është arsyeja pse stinët tona kanë gjatësi paksa të ndryshme, me verat në Hemisferën Veriore aktualisht rreth 4.5 ditë më të gjata se dimrat, dhe pranverat rreth tre ditë më të gjata se vjeshtat. Ndërsa ekscentriciteti zvogëlohet, gjatësia e stinëve tona gradualisht barazohet.
Diferenca në distancën midis afrimit më të afërt të Tokës me Diellin (i njohur si perihelion), i cili ndodh më ose rreth 3 janarit të çdo viti, dhe largimit të saj më të largët nga Dielli (i njohur si afhelion) më ose rreth 4 korrikut, është aktualisht rreth 5.1 milion kilometra (rreth 3.2 milion milje), një ndryshim prej 3.4 përqind. Kjo do të thotë që çdo janar, rreth 6.8 përqind më shumë rrezatim diellor hyrës arrin në Tokë sesa çdo korrik.
Kur orbita e Tokës është në nivelin e saj më eliptik, rreth 23 përqind më shumë rrezatim diellor hyrës arrin në Tokë në afrimin më të afërt të planetit tonë me Diellin çdo vit sesa në largimin e tij më të largët nga Dielli. Aktualisht, ekscentriciteti i Tokës po zvogëlohet shumë ngadalë dhe po i afrohet nivelit të tij më pak eliptik (më rrethor), në një cikël që përfshin rreth 100,000 vjet.
Ndryshimi total në insolacionin vjetor global për shkak të ciklit të ekscentricitetit është shumë i vogël. Meqenëse ndryshimet në ekscentricitetin e Tokës janë mjaft të vogla, ato janë një faktor relativisht i vogël në ndryshimet vjetore sezonale të klimës.
Img2
Pjerrësia – Këndi me të cilin anohet boshti i rrotullimit të Tokës ndërsa ajo udhëton rreth Diellit njihet si pjerrësi. Pjerrësia është arsyeja pse Toka ka stinët. Gjatë milion viteve të fundit, ajo ka luhatur midis 22.1 dhe 24.5 gradë në lidhje me planin orbital të Tokës. Sa më i madh të jetë këndi i pjerrësisë boshtore të Tokës, aq më ekstreme janë stinët tona, pasi secila hemisferë merr më shumë rrezatim diellor gjatë verës së saj, kur hemisfera është e anuar drejt Diellit, dhe më pak gjatë dimrit, kur është e anuar. Këndet më të mëdha të pjerrësisë favorizojnë periudhat e shkrirjes së akullnajave dhe shtresave të akullit. Këto efekte nuk janë uniforme globalisht — gjerësitë më të larta marrin një ndryshim më të madh në rrezatimin total diellor sesa zonat më afër ekuatorit.
Boshti i Tokës aktualisht është i anuar 23.4 gradë, ose rreth gjysmës së distancës midis ekstremeve të tij, dhe ky kënd po zvogëlohet shumë ngadalë në një cikël që përfshin rreth 41,000 vjet. Për herë të fundit, pjerrësia maksimale e saj ka qenë rreth 10,000 vjet më parë dhe do të arrijë pjerrësinë minimale rreth 10,000 vjet më parë. Ndërsa pjerrësia zvogëlohet, ajo gradualisht ndihmon që stinët tona të jenë më të buta, duke rezultuar në dimra gjithnjë e më të ngrohtë dhe vera më të ftohta që gradualisht, me kalimin e kohës, lejojnë që bora dhe akulli në gjerësi të larta gjeografike të grumbullohen në shtresa të mëdha akulli. Ndërsa mbulesa e akullit rritet, ajo reflekton më shumë energji të Diellit përsëri në hapësirë, duke nxitur ftohje edhe më të mëtejshme.
img3
Precesioni – Ndërsa Toka rrotullohet, ajo lëkundet paksa rreth boshtit të saj rrotullues, si një kapak lodre që rrotullohet paksa jashtë qendrës. Ky lëkundje është për shkak të forcave baticore të shkaktuara nga ndikimet gravitacionale të Diellit dhe Hënës që shkaktojnë fryrjen e Tokës në ekuator, duke ndikuar në rrotullimin e saj. Trendi në drejtimin e këtij lëkundjeje në lidhje me pozicionet fikse të yjeve njihet si precesioni aksial. Cikli i precesionit aksial përfshin rreth 25,771.5 vjet.
Precesioni aksial i bën kontrastet sezonale më ekstreme në njërën hemisferë dhe më pak ekstreme në tjetrën. Aktualisht, perihelioni ndodh gjatë dimrit në Hemisferën Veriore dhe në verë në Hemisferën Jugore. Kjo i bën verat e Hemisferës Jugore më të nxehta dhe moderon ndryshimet sezonale të Hemisferës Veriore. Por në rreth 13,000 vjet, precesioni aksial do të shkaktojë që këto kushte të ndryshojnë, me Hemisferën Veriore që do të shohë më shumë ekstreme në rrezatimin diellor dhe Hemisferën Jugore që do të përjetojë ndryshime sezonale më të moderuara.
Precesioni ndikon në kohën sezonale në lidhje me pikat më të afërta/më të largëta të Tokës rreth Diellit. Megjithatë, sistemi modern i kalendarit lidhet me stinët, dhe kështu, për shembull, dimri i Hemisferës Veriore nuk do të ndodhë kurrë në korrik. Sot Yjet e Veriut të Tokës janë Polaris dhe Polaris Australis, por disa mijëra vjet më parë, ato ishin Kochab dhe Pherkad.
Ekziston edhe precesioni apsidal. Jo vetëm që Toka lëkundet në boshtin e saj të rrotullimit, por e gjithë elipsa orbitale e Tokës – domethënë, rruga në formë ovale që Toka ndjek në orbitën e saj rreth Diellit – gjithashtu lëkundet në mënyrë të çrregullt, kryesisht për shkak të ndërveprimeve të saj me Jupiterin dhe Saturnin. Cikli i precesionit apsidal përfshin rreth 112,000 vjet. Precesioni apsidal ndryshon orientimin e orbitës së Tokës në lidhje me planin ekliptik.
Efektet e kombinuara të precesionit aksial dhe apsidal rezultojnë në një cikël të përgjithshëm precesioni që përfshin rreth 23,000 vjet mesatarisht.
Një Makinë Kohore Klimatike
Ndryshimet e vogla të vëna në lëvizje nga ciklet e Milankovitch veprojnë veçmas dhe së bashku për të ndikuar në klimën e Tokës gjatë periudhave shumë të gjata kohore, duke çuar në ndryshime më të mëdha në klimën tonë gjatë dhjetëra mijëra deri në qindra mijëra vjetëve. Milankovitch i kombinoi ciklet për të krijuar një model gjithëpërfshirës matematik për llogaritjen e ndryshimeve në rrezatimin diellor në gjerësi të ndryshme gjeografike të Tokës së bashku me temperaturat përkatëse të sipërfaqes. Modeli është si një makinë kohe klimatike: mund të funksionojë para dhe prapa për të shqyrtuar kushtet e kaluara dhe të ardhshme klimatike.
Milankovitch supozoi se ndryshimet në rrezatim në disa gjerësi gjeografike dhe në disa stinë janë më të rëndësishme se të tjerat për rritjen dhe tërheqjen e shtresave të akullit. Përveç kësaj, ai besonte se pjerrësia ishte më e rëndësishmja nga të tre ciklet për klimën, sepse ndikon në sasinë e insolacionit në rajonet veriore të gjerësisë së lartë të Tokës gjatë verës (roli relativ i precesionit kundrejt pjerrësisë është ende një çështje studimi shkencor).
Ai llogariti se Epokat e Akullit ndodhin afërsisht çdo 41,000 vjet. Hulumtimet e mëvonshme konfirmojnë se ato ndodhën në intervale 41,000-vjeçare midis një dhe tre milion vjet më parë. Por rreth 800,000 vjet më parë, cikli i Epokës së Akullit u zgjat në 100,000 vjet, duke përputhur ciklin e çuditshmërisë së Tokës. Ndërsa janë propozuar teori të ndryshme për të shpjeguar këtë tranzicion, shkencëtarët ende nuk kanë një përgjigje të qartë.
Puna e Milankovitch u mbështet nga studiues të tjerë të kohës së tij, dhe ai shkroi shumë botime mbi hipotezën e tij. Por vetëm rreth 10 vjet pas vdekjes së tij në vitin 1958, komuniteti global i shkencës filloi ta merrte seriozisht teorinë e tij. Në vitin 1976, një studim në revistën Science nga Hays et al. duke përdorur bërthama sedimentesh në det të thellë zbuloi se ciklet e Milankovitch korrespondojnë me periudha të ndryshimeve të mëdha klimatike gjatë 450,000 viteve të fundit, me Epokat e Akullit që ndodhën kur Toka po kalonte faza të ndryshme të ndryshimit orbital.
Disa projekte dhe studime të tjera kanë mbështetur gjithashtu vlefshmërinë e punës së Milankovitch, duke përfshirë kërkime duke përdorur të dhëna nga bërthamat e akullit në Groenlandë dhe Antarktidë që kanë ofruar prova të forta të cikleve të Milankovitch që datojnë qindra mijëra vjet më parë. Përveç kësaj, puna e tij është përqafuar nga Këshilli Kombëtar i Kërkimeve i Akademisë Kombëtare të Shkencave të SHBA-së.
Kërkimi shkencor për të kuptuar më mirë mekanizmat që shkaktojnë ndryshime në rrotullimin e Tokës dhe se si ciklet e Milankovitch kombinohen për të ndikuar në klimë është duke vazhduar. Por teoria se ato përcaktojnë kohën e cikleve akullnajore-ndërakullnajore është pranuar mirë.
–
Referencat
- https://science.nasa.gov/science-research/earth-science/milankovitch-orbital-cycles-and-their-role-in-earths-climate/
↩︎
