Milankovičove cykly opisujú, ako relatívne malé zmeny v pohybe Zeme ovplyvňujú klímu planéty. Cykly sú pomenované pre milutín Milankovitch, srbského astrofyzika, ktorý začal skúmať príčinu starovekých ľadových vekov na začiatku 20. rokov 20. storočia, podľa Amerického prírodovedného múzea prírody (AMNH).
Zem zažila najmladšie doby ľadové počas obdobia pleistocénu, ktoré trvalo od 2,6 milióna rokov do 11 700 rokov. Podľa múzea paleontológie University of California boli tisíce rokov naraz pokryté aj miernejšie oblasti planéty a ľadové plášte.
Aby sa určilo, ako môže Zem v priebehu času zažiť také veľké zmeny podnebia, začlenil Milankovitch údaje o variáciách polohy Zeme s časovou osou ľadovcov počas pleistocénu. Študoval variácie Zeme za posledných 600 000 rokov a vypočítal rôzne množstvá slnečného žiarenia v dôsledku meniacich sa orbitálnych parametrov Zeme. Podľa AMNH dokázal spojiť nižšie množstvá slnečného žiarenia vo vysokých severných zemepisných šírkach s predchádzajúcimi európskymi ľadovými dobami.
Milankovičove výpočty a grafy, ktoré boli uverejnené v 20. rokoch 20. storočia a stále sa používajú na porozumenie minulosti a budúcnosti klímy, ho viedli k záveru, že existujú tri rôzne polohové cykly, každý s vlastnou dĺžkou cyklu, ktoré ovplyvňujú klímu na Zemi: excentricita orbity Zeme, axiálny náklon planéty a kolísanie jej osi.
Výstrednosť
Zem obieha okolo Slnka v oválnom tvare, ktorý sa nazýva elipsa, so Slnkom v jednom z dvoch ohniskových miest (ohniská). Elipticita je miera tvaru oválu a je definovaná pomerom osi semiminoru (dĺžka krátkej osi elipsy) k osi semimajoru (dĺžka dlhej osi elipsy) podľa Swinburne University. Perfektný kruh, v ktorom sa obe ložiská nachádzajú v strede, má elipticitu 0 (nízka excentricita) a elipsa, ktorá sa prebubláva takmer na priamku, má excentricitu takmer 1 (vysoká excentricita).
Podľa Zemského observatória NASA môže obežná dráha Zeme v priebehu 100 000 rokov mierne zmeniť svoju excentricitu z takmer 0 na 0,07 a späť. Keď má obežná dráha Zeme vyššiu excentricitu, povrch planéty dostáva o 20 až 30 percent viac slnečného žiarenia, keď je na perihéliu (najkratšia vzdialenosť medzi Zemou a Slnkom na každej obežnej dráhe), ako keď je na aphelióne (najväčšia vzdialenosť medzi Zemou a Slnko na obežnej dráhe). Ak má obežná dráha Zeme nízku excentricitu, existuje veľmi malý rozdiel v množstve slnečného žiarenia, ktoré je prijímané medzi perihelionom a aphelionom.
Dnes je excentricita orbity Zeme 0,017. Pri perihéliu, ktorá sa vyskytuje každý rok 3. januára alebo okolo tohto roku, povrch Zeme dostáva približne o 6 percent viac slnečného žiarenia ako pri aphelióne, ku ktorému dôjde 4. júla alebo okolo 4. júla.
Axiálny sklon
Naklonenie zemskej osi vzhľadom na rovinu jej obežnej dráhy je príčinou sezón. Podľa Indiana University Bloomington mierne zmeny sklonu menia množstvo dopadajúceho slnečného žiarenia na určité miesta Zeme. V priebehu asi 41 000 rokov sa sklon zemskej osi, tiež známy ako šikmosť, pohybuje medzi 21,5 a 24,5 stupňa.
Keď je os minimálne naklonená, množstvo slnečného žiarenia sa medzi letom a zimou príliš nezmení pre väčšinu zemského povrchu, a preto sú ročné obdobia menej prísne. To znamená, že leto na póloch je chladnejšie, čo umožňuje, aby sneh a ľad pretrvávali cez leto a do zimy, prípadne až do obrovských ľadových plátov.
Dnes je Zem naklonená o 23,5 stupňa a pomaly klesá, podľa EarthSky.
Precesie
Zem sa kolísa len mierne, keď sa točí na svojej osi, podobne ako keď sa točná doska začína spomaľovať. Tento zvlnenie, známe ako precesia, je primárne spôsobené gravitáciou slnka a mesiaca, ktoré sa tiahne po zemských rovníkových výbojoch. Kolísanie nemení sklon zemskej osi, ale mení sa jej orientácia. Podľa Washingtonskej štátnej univerzity sa okolo 26 000 rokov Zem kolísa v úplnom kruhu.
Teraz a za posledných niekoľko tisíc rokov bola zemská os viac či menej nasmerovaná na Polaris, známa tiež ako Severná hviezda. Ale postupné zvlnenie Zeme znamená, že Polaris nie je vždy Severná hviezda. Asi pred 5 000 rokmi bola Zem nasmerovaná viac na inú hviezdu zvanú Thubin. A približne za 12 000 rokov bude os prejsť trochu viac okolo svojho precesného kruhu a bude ukazovať na Vegu, ktorá sa stane ďalšou severnou hviezdou.
Keď Zem dokončí precesný cyklus, orientácia planéty sa zmení vzhľadom na perihelion a aphelion. Ak je hemisféra nasmerovaná na slnko počas periheliónu (najkratšia vzdialenosť medzi Zemou a Slnkom), bude nasmerovaná preč počas apheliónu (najväčšia vzdialenosť medzi Zemou a Slnkom) a opak je pravdou pre druhú hemisféru. Hemisféra nasmerovaná na slnko počas perihelionu a preč počas aphelionu má viac sezónnych kontrastov ako druhá hemisféra.
V súčasnosti sa leto južnej pologule vyskytuje v blízkosti periheliónu a v zime v blízkosti apheliónu, čo znamená, že na južnej pologuli sa vyskytujú extrémnejšie obdobia ako na severnej pologuli.
dodatočný zdroje:
