Pytanie:
Czy zmiany orbity Ziemi przyczyniają się do globalnego ocieplenia?
lots of questions
2018-01-13 11:46:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

„Badacze w dużej mierze położyli kres długiej debacie na temat mechanizmu leżącego u podstaw, który powodował okresowe epoki lodowcowe na Ziemi w ciągu ostatnich 2,5 miliona lat - ostatecznie są one powiązane z niewielkimi zmianami promieniowania słonecznego spowodowanymi przewidywalnymi zmianami w rotacji Ziemi i oś."

Skąd wiemy, że ilość promieniowania słonecznego wzrosła od epoki lodowcowej. Czy obecne zmiany ścieżki orbity nadal powodują wzrost średniej temperatury, dopóki kolejne takie zdarzenie nie spowoduje kolejnej zmiany orbity?

Wygląda na to, że to artykuł.

Proszę [edytuj], aby podać nam źródło cytatu.
Możesz również przeczytać https://en.m.wikipedia.org/wiki/Milankovitch_cycles
Trzy odpowiedzi:
aliential
2018-01-13 12:35:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Odkryli w 1976 roku, że nachylenie osiowe i zmiany precesji odpowiadały znanym geologicznie okresom epoki lodowcowej. (zobacz to zdjęcie, aby zobaczyć dokładne szczegóły)

Wykresy mówią, że świat zrobi się trochę cieplejszy przez kilkaset lat, a potem zimniej, gdyby nie CO2 znajdujący się na najwyższym poziomie od wielu milionów lata:

enter image description here Rysunek 1: Parametry orbity: ekscentryczność, precesja i skośność - kliknij, aby powiększyć enter image description here

Jak to jest mierzone? To głównie matematyka prosta, mówi, że jeśli Ziemia znajduje się 10% bliżej Słońca, rzuca większy cień w przestrzeń kosmiczną i zbiera więcej promieniowania słonecznego.

Liczba ta została opracowana na podstawie ALBerger, 1978, Long Term Variations of Daily Insolation and Quaternary Climatic Changes, Journal of the Atmospheric Sciences, tom 35 (12), 2362-2367.

enter image description here MFLoutre i A.Berger, 2000, Przyszłe zmiany klimatu: Czy wkraczamy w wyjątkowo długi interglacjał ?, Zmiany klimatyczne 46, 61-90

Skutki galaktyczne promienie kosmiczne w atmosferze (poprzez zarodkowanie chmur) i te spowodowane przesunięciami widma słonecznego w kierunku ultrafioletu (UV), w okresach wysokiej aktywności słonecznej, są w dużej mierze nieznane. Ten ostatni może powodować zmiany w cyrkulacji troposferycznej poprzez zmiany statycznej stabilności wynikające z interakcji zwiększonego promieniowania UV z ozonem stratosferycznym. Konieczne są dalsze badania w celu zbadania wpływu zachowania słońca na klimat, zanim będzie można z całą pewnością stwierdzić wielkość wpływu słońca na klimat.

Należy pamiętać, że wykres od A.L. Berger dotyczy określonej szerokości geograficznej północnej. Ponadto wpływ promieni UV jest dość dobrze poznany i generalnie jest cykliczny w stosunkowo krótkim czasie i nie uważa się go za bardzo istotny, chociaż minimum słoneczne i odpowiadający mu dłuższy spadek promieniowania UV mogą mieć efekt chłodzący. http://www.swpc.noaa.gov/impacts/space-weather-impacts-climate
userLTK
2018-01-13 20:47:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Druga odpowiedź jest bardzo dobra, ale wystarczy poruszyć kilka szczegółów.

Skąd wiemy, że ilość promieniowania słonecznego wzrosła od epoki lodowcowej.

Całkowita ilość promieniowania słonecznego docierającego do Ziemi w danym roku nie zmienia się zbytnio. Średnio bardziej znaczące zmiany mają związek z kątem, z jakim uderza promieniowanie słoneczne, a dokładniej z kątem nachylenia Ziemi oraz z momentem, w którym Ziemia znajduje się najbliżej lub najdalej od Słońca. Ziemia jest obecnie najbliżej Słońca w styczniu, a najdalej w czerwcu.

Latem słońce jest wyżej na niebie i pozostaje poza domem przez dłuższy procent dnia, a zimą okres światła dziennego jest krótszy, a słońce niżej. To napędza pory roku, jestem pewien, że wiesz. Nachylenie sprzyja jednej lub drugiej półkuli, więc kiedy na półkuli północnej jest zima, na południu jest lato. Całkowita energia słoneczna się nie zmienia, ale kąt, pod jakim Ziemia przechyla się w kierunku lub od Słońca, ma duże znaczenie. To różnica między zimą a latem.

Lato i zima wciąż zdarzają się podczas epok lodowcowych, ale zmienność kąta nachylenia słońca rośnie wraz ze wzrostem nachylenia osi (do 24,5 stopnia) i maleje, gdy nachylenie maleje (22,5 stopnia) - patrz nachylenie na poniższym wykresie. To powoduje większe wahania między porami roku. 22,5, łagodniejsze sezony, 24,5, bardziej ekstremalne sezony.

enter image description here

Ta półkula, na której panuje więcej ciepła, ma znaczenie, ponieważ na półkuli północnej jest dużo więcej lądu, a na południu dużo więcej oceanów. Kiedy więcej światła słonecznego pada na ląd, wybuchają wojny lądowe. Kiedy więcej światła słonecznego pada na ocean, oceany nagrzewają się wolniej, ale następuje również parowanie i cyrkulacja. Oceany są bardzo skutecznymi radiatorami, latem ogrzewają się powoli, a zimą powoli chłodzą.

Podobnie, to sposób, w jaki Ziemia jest nachylona, ​​a kiedy jest nachylona, ​​napędza epoki lodowcowe. Lodowce również rosną i topnieją powoli, więc jest to stopniowy okres przejściowy. Reakcja Ziemi na te zmiany orbitalne zajmuje trochę czasu. kilka tysięcy lat lub więcej.

Generalnie epoki lodowcowe rozpoczynają się i rosną, gdy lata na półkuli północnej są chłodniejsze. Chłodniejsze lata sprawiają, że opadający śnieg pozostaje dłużej, a tam, gdzie śnieg przetrwa całe lato, wtedy może zacząć się gromadzić i rosnąć, powodując ekspansję lodowcową. Kiedy lato na półkuli północnej jest cieplejsze, dzieje się odwrotnie i lodowce zaczynają się cofać.

To, jak mroźne są zimy, nie ma większego znaczenia, ponieważ śnieg może gromadzić się o 2 stopnie poniżej zera lub 50 stopni poniżej zera, więc to nie chłodniejsze zimy, ale chłodniejsze lata napędzają epoki lodowcowe i podobnie, to cieplejsze lata kończą epoki lodowcowe.

Ponieważ na półkuli południowej nie ma gdzie rosnąć lód, poza ANtarktyką, gdzie jest faktycznie trwały, zmienność półkuli południowej nie ma znaczenia. Prawie tylko lato na półkuli północnej decyduje o tym, czy lodowce będą rosły, czy się kurczyły.

W niektórych miejscach na półkuli południowej, takich jak Mt. Kilimandżaro i kilka lodowców w Ameryce Południowej, ale nic na tyle dużego, by wywołać epokę lodowcową. Epoki lodowcowe są obecnie wydarzeniem na półkuli północnej.

Letnia odmiana półkuli północnej jest w dużej mierze napędzana przez dwa cykle Milankovicha, przechył osiowy i precesję osiową / precesję apsydalną, które mają ten sam efekt. Tilt i Precesja mogą się sumować lub anulować. Trzeci cykl, ekscentryczność, jest jedynym cyklem, który faktycznie zmienia całkowitą energię otrzymywaną przez Ziemię i może wzmocnić lub zmniejszyć pozostałe dwa. Jak wyjaśnia druga odpowiedź, to tylko matematyka i jak te 3 cykle sumują się, chociaż zarówno precesja, jak i ekscentryczność nie są zgrabnymi cyklami, istnieje pewne rozciąganie i zgniatanie długości fal, tylko pochylenie osi działa jak w zegarku. Efektem jest nieco niechlujny, niemal chaotycznie wyglądający wzrost i upadek TSI „Lato na półkuli północnej”.

Wracając do pytania, całkowita ilość promieniowania słonecznego nie wzrosła zbytnio, jeśli w ogóle. , od końca ostatniej epoki lodowcowej i tak nie jest to kluczowy czynnik. To letnie promieniowanie na półkuli północnej ma największe znaczenie i tak naprawdę zmniejsza się przez ostatnie 11 000 lat od ostatniej epoki lodowcowej, a nie zwiększa. Lodowce topnieją długo i istnieją różne mechanizmy sprzężenia zwrotnego, więc temperatura nie podąża dokładnie za zmianami. Zwykle występuje opóźnienie wynoszące od tysięcy do kilku tysięcy lat, a mniejsze różnice mogą mieć niewielki lub żaden wpływ.

Jeden sposób, aby o tym pomyśleć Pomyśl o huśtawce, która wymaga kopnięcia, aby się poruszyć. Zimno chce pozostać zimne, a Ciepło chce się ogrzać. Podobnie jak dzieciak na dnie morskiej piły odchyla się do tyłu, a pęd kątowy trzyma go na ziemi i musi kopnąć w górę, aby pilarka się poruszyła.

Aby nastąpiło przesunięcie i odwrócenie się lodowców, zmienność Słońca musi wystarczyć do wywołania zmiany wykraczającej poza wszelkie istniejące mechanizmy sprzężenia zwrotnego. Dlatego epoki lodowcowe nie podążają dokładnie za zmianami. Z tego powodu CO2 pozostaje w tyle za temperaturą, ale to już inna dyskusja.

Czy obecne zmiany ścieżki orbity nadal powodują, że średnia temperatura nadal rośnie, dopóki kolejne takie wydarzenie nie spowoduje kolejnej zmiany orbity?

Obecnie Ziemia znajduje się na stosunkowo płaskim okresie na półkuli północnej Letnia TSI. W ciągu ostatnich 10 000 lat zmiany orbitalne faktycznie chłodziły Ziemię i za kilka następnych tysięcy lat zacznie się nieznacznie ocieplić. Zmiany orbitalne nie powodują obecnie ocieplenia Ziemi, ale powinny, bardzo nieznacznie, spowodować ochłodzenie.

Na tym wykresie możesz zobaczyć ładny obraz ocieplenia, po którym następuje ochłodzenie Ziemi . / a>. Chociaż zawiera kilka komentarzy rysowników, w rzeczywistości jest to bardzo dobry wykres poparty naukowo.

I zapożyczając wykres z innej odpowiedzi,

enter image description here

Możesz zobaczyć, że szczytowe letnie promieniowanie słoneczne na półkuli północnej wystąpiło około 11 000 lat temu, ale temperatura osiągnęła szczyt dopiero około 9 000 lat temu. Jak wspomniałem powyżej, dzieje się tak dlatego, że Ziemia wolno reaguje na nieco małe wahania orbity i ponieważ topnienie lodowców trwa długo.

Obecny poziom szczytowego topnienia lodowców i szczytowego poziomu morza został osiągnięty dopiero nieco mniej niż 8 000 lat temu.

enter image description here

Przez ostatnie 11 000 lat TSI „Lato na półkuli północnej” ulegała zmniejszeniu. Niedawno i przez następne kilka tysięcy lat nastąpiło wyrównanie, a potem, za mniej więcej dwa tysiące lat, nastąpi zwrot w kierunku ponownego ocieplenia, trwającego mniej więcej 15 000 lat.

Żadnych większych efektów orbitalnych nie przewiduje się przez kilkadziesiąt tysięcy lat, również w innej odpowiedzi zauważono, że znajdujemy się w środku niezwykle długiego okresu między epokami lodowcowymi i jest jakakolwiek szansa, że ​​zobaczymy mini epoki lodowcowe zostały udaremnione przez naszą produkcję gazów cieplarnianych. Te wykresy dotyczące zmienności orbity i letniej TSI półkuli północnej są w rzeczywistości dyskusyjne przy 400 PPM CO2. Tak naprawdę mają zastosowanie tylko do poziomów przedindustrialnych. CO2 400 PPM prawdopodobnie wystarczy, aby zapobiec jakiejkolwiek szansie epoki lodowcowej.

enter image description here

Najniższe punkty na wykresie wskazują na ochłodzenie, a wyższe na ocieplenie. Nie jesteśmy zwolennikami dość znaczącego trendu chłodzenia orbity przez około 60 000 lat.

Mniejszy punkt: epoka lodowcowa to długi okres, trwający miliony lat. Podczas epoki lodowcowej lód czasami wykracza daleko poza regiony polarne („lodowiec”), ale czasami cofa się, pokrywając tylko regiony polarne („interglacjał”). Ziemia znajduje się w interglacjału, holocenie. Nadal znajduje się w epoce lodowcowej, o czym świadczy lód pokrywający prawie całą Antarktydę, większość Grenlandii i części kanadyjskiej Arktyki.
David Hammen
2018-01-14 21:04:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Skąd wiemy, że ilość promieniowania słonecznego wzrosła od epoki lodowcowej.

Mniejsza kwestia: Ziemia znajdowała się w epoce lodowcowej przez ostatnie 2,6 miliona lat i nadal jest w tej epoce lodowcowej. Zamiast tego pytasz o nasłonecznienie od ostatniego zlodowacenia. To rozróżnienie nie jest tylko semantyczne. Ziemia była gorąca przez większość ostatnich 2,5 miliarda lat. Podczas tych ziemskich okresów cieplarnianych palmy rosły nawet w regionach polarnych (ale oczywiście nie kilka miliardów lat temu), a śnieg i lód występowały tylko na bardzo dużych wysokościach.

Główny punkt: promieniowanie słoneczne w szczyt atmosfery nie urósł od końca ostatniego zlodowacenia. To, co się zmieniło, to ilość promieniowania słonecznego na powierzchni Ziemi na wysokich północnych szerokościach geograficznych latem. Półkule północna i południowa mają obecnie bardzo różne rozkłady masy lądu. Daleka północ, z wyjątkiem Oceanu Arktycznego, to głównie ląd, podczas gdy dalekie południe, z wyjątkiem Antarktydy, to głównie ocean.

Klimatolodzy używają 65 ° szerokości geograficznej północnej jako przewodnika, który wskazuje, jak długookresowy klimat zachowuje się. Okresy lodowcowe rozpoczynają się obecnie (gdzie „obecnie” oznacza ostatnie kilka milionów lat), kiedy letnie temperatury na tych wysokich północnych szerokościach geograficznych pozostają w większości poniżej zera. Te bardzo niskie letnie temperatury oznaczają, że zimowy śnieg nie topnieje latem. Zamiast tego narasta przez lata i przez tysiąclecia pokrywa ziemię i przesuwa się na południe. Okresy lodowcowe kończą się, gdy letnie temperatury na wysokich północnych szerokościach geograficznych rosną znacznie powyżej zera.

Jak wyjaśniono w innych odpowiedziach, cykle Milankovicha zajmują bardzo wysokie miejsce wśród czynników wpływających na te 65 ° N letnich temperatur. Inne czynniki to

  • Rozmieszczenie lądu na powierzchni Ziemi. Epoki lodowcowe miały miejsce tylko wtedy, gdy w pobliżu biegunów znajdowała się duża ilość lądu. W ciągu ostatnich 540 milionów lat okresy historii Ziemi, w których nie było mas lądowych na dużych szerokościach geograficznych, nieuchronnie charakteryzowały się cieplarnią, w przeciwieństwie do warunków panujących w lodowniach.
  • Ilość CO 2 w atmosferze . Śmiesznie wysokie poziomy CO 2 utrzymywały Ziemię w cieple, nawet jeśli cykle Milankovicha i rozmieszczenie lądu sprzyjałyby tworzeniu się lodu.
  • Efekty histerezy. Zlodowacenia podczas obecnej epoki lodowcowej zmieniły się z cyklu 40000 lat na cykl 100000 lat, co wielu przypisuje efektom histerezy.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...