Milankovitch-Zyklen • James Trefil, Enzyklopädie "Zweihundert Gesetze des Universums"

Zyklen von Milankovitch

Im 19. Jahrhundert machten Geologen eine unerwartete Entdeckung: Es stellte sich heraus, dass einst die riesigen arktischen Gletscher an Land kamen und fast ganz Europa und Nordamerika bedeckten. Insbesondere die folgenden zwei geologischen Merkmale weisen auf die Vergletscherung dieser Zonen hin. Stellen Sie sich vor, der vordringende Gletscher wirkt wie ein Bulldozer: Er schiebt den Boden und die Gesteinsbrocken vor sich her. Wenn der Gletscher sein Maximum erreicht und sich zurückzieht, verwandelt sich der Haufen des verbleibenden Gesteins in eine Hügelkette – das sind die sogenannten Gletschermoränen. Beim Bewegen des Gletschers trägt das sich bewegende (wenn auch langsam) Eis Felsbrocken mit sich. Betrachtet man die Oberfläche eines von einem Gletscher geformten Gebirgstales, so kann man tiefe parallele Furchen darauf finden. Ursprung dieser kratzen Es ist leicht zu erklären, wenn Sie sich vorstellen, dass der Gletscher mit dem vertieften unteren Teil sich entlang des Felsens bewegt und als Feile oder Sandpapier wirkt. Moränen und Kratzer sind ein klarer Beweis dafür, dass einst Gletscher hier waren.

Bald nach dieser Entdeckung wurde klar, dass die Eiszeit auf der Erde mehr als einmal kam.Anscheinend sind die Eiszeiten in der Vergangenheit in regelmäßigen Abständen wieder aufgetreten. Warum das geschah, konnte niemand erklären bis Anfang des 20. Jahrhunderts, als ein prominenter Wissenschaftler sich anschickte, dieses Rätsel zu lösen. In seinen Memoiren erzählt Milutin Milankovic, wie er über die Ursachen der Eiszeiten nachdachte. Ein Freund von Milankovitch veröffentlichte eine Sammlung seiner patriotischen Gedichte, und zusammen feierten sie dieses Ereignis in einem Café (junge Lehrer an der Universität von Belgrad konnten nur Kaffee leisten). Der reiche Kaufmann, der neben ihm saß, mochte die Gedichte so sehr, dass er sofort zehn Exemplare des Buches kaufte. Freunde bestellten Wein und fingen an, wirklich zu feiern. Nach der ersten Flasche "erinnerte sich Milankovic" an seine früheren Erfolge, die jetzt eng und begrenzt erschienen. " Am Ende der dritten Flasche war der Dichter im Begriff, ein episches Gedicht zu schreiben, und Milankovich entschied, "das ganze Universum zu begreifen und einen Lichtstrahl in seine entfernten Ecken zu bringen".

Während des Ersten Weltkriegs diente Milankovic im Generalstab der serbischen Armee. Er wurde von österreichisch-ungarischen Truppen gefangen genommen und verbüßte eine Strafe in Budapest.Zum Glück für Milankovitch (und für die Wissenschaft) schufen seine Kollegen von der Ungarischen Akademie der Wissenschaften Bedingungen für seine Arbeit – auf Bewährung, die er nicht versuchen würde zu entkommen. Er stimmte zu und der größte Teil des Krieges entwickelte die Theorie der Periodizität der Eiszeiten.

Seine Erklärung ist mit Veränderungen der Umlaufbahn der Erde verbunden (jetzt werden sie "Milankovitch-Zyklen" genannt). In Übereinstimmung mit dem Gesetz der Welt von Newton (sowie dem ersten von Keplers Gesetzen, die die Bewegungsbahn der Planeten des Sonnensystems beschreiben) dreht sich jeder Planet in einer elliptischen Umlaufbahn um die Sonne. Wenn sich die Erde gemäß dem Gesetz zur Erhaltung des Drehimpulses um ihre Achse dreht, sollte die Richtung dieser Achse im Raum unverändert bleiben. Aber im realen Sonnensystem dreht sich die Erde nicht in stolzen Einsamkeiten um die Sonne. Es wird von der Anziehungskraft des Mondes und anderer Planeten beeinflusst, und diese Anziehung hat einen schwachen, aber sehr wichtigen Einfluss auf die Umlaufbahn der Erde und auf die Rotation der Erde. Dieser Einfluss wird auf drei Arten ausgedrückt:

Präzession. Tatsächlich wird die Erdachse nicht immer in die gleiche Richtung gedreht – sie bewegt sich langsam entlang eines Kreiskegels. Dieser Effekt wird "Präzession" genannt.Es basiert auf der Wirkung des Gyroskops. Wenn sich das Gyroskop zu bewegen beginnt, dreht es sich schnell um seine Achse, während die Achse selbst einen Kegel beschreibt. Dasselbe geschieht mit der Erdachse, und die Periode der vollen Rotation beträgt ungefähr 26.000 Jahre. Jetzt ist die Erde so geneigt, dass im Januar (wenn die Erde der Sonne am nächsten ist) die Nordhalbkugel, wo der Hauptteil des Landes liegt, von der Sonne abgewandt ist. Nach 13000 Jahren wird sich die Situation in das Gegenteil verwandeln: Im Januar wird sich die nördliche Hemisphäre der Sonne zuwenden, und der Januar wird Mitte des Sommers auf der nördlichen Hemisphäre sein.
Ernährung. Neben der langsamen Präzession der Erde schwankt auch der Neigungswinkel der Erdachse geringfügig (diese Fluktuationen werden als "Nutation" bezeichnet). Jetzt ist die Achse um 23 ° zur Erdumlaufbahn geneigt. Alle 41.000 Jahre unter dem Einfluss nicht nur des Mondes, sondern auch Jupiters (ein entfernter, aber massiver Planet), nimmt der Neigungswinkel auf 22 ° ab und steigt dann wieder auf 23 ° an.
Ändern Sie die Form der Umlaufbahn. Aufgrund der Anziehungskraft anderer Planeten ändert sich auch die Form der Erdumlaufbahn mit der Zeit. Von einer Ellipse, die in eine Richtung gestreckt ist, wird sie zu einem Kreis, dann zu einer Ellipse, die senkrecht zum Original, dann wieder zu einem Kreis usw. gestreckt wird. Dieser Zyklus dauert ungefähr 93.000 Jahre.

Milankovic kam zu dem Schluss, dass jeder dieser Faktoren die Menge an Sonnenlicht beeinflusst, die von verschiedenen Teilen der Erde aufgenommen wird. Zum Beispiel beeinflusst die Präzession der Erdachse den Charakter von Winter und Jahren in der nördlichen Hemisphäre (ich achte besonders auf die nördliche Hemisphäre, da der Hauptteil des Landes dort liegt und deshalb der Hauptteil der Gletscher dort liegt).

Milankovic erkannte, dass sich das Klima der Erde im Laufe der Zeit verändert (sehen. Balance). Wenn die Menge an Sonnenlicht, die die nördliche Hemisphäre aufnimmt, abnimmt, bleibt der Schnee jedes Jahr länger an der Oberfläche. Und da Schnee das Licht gut reflektiert, wird die erhöhte Schneeoberfläche mehr Sonnenlicht reflektieren und dies wird zu einer weiteren Abkühlung der Erde führen. Das bedeutet, dass im nächsten Winter mehr Schnee fallen wird, die Schneedecke wird noch mehr zunehmen, mehr Sonnenlicht wird reflektiert usw. Im Laufe der Zeit wird sich viel Schnee ansammeln und die Gletscher werden sich nach Süden bewegen. Die Erde wird in die Eiszeit eintreten. Am Ende dieses Zyklus, wenn mehr Sonnenenergie in die nördliche Hemisphäre zu fließen beginnt, werden umgekehrte Veränderungen auftreten – an einigen Stellen wird das Eis schmelzen,Bereiche des Bodens, die das Licht gut absorbieren, werden freigelegt, die Erde wird sich aufheizen, und alle drei Faktoren der Variabilität der Erdrotation werden den Gletscher zum Zurückweichen bringen.

Milankovitch glaubte, dass diese drei Zyklen das Klima auf der Erde beeinflussen, von denen jede mit einem bestimmten astronomischen Effekt verbunden ist. Wenn sie sich gegenseitig stärken, können wir eine Abkühlung und den Beginn der Eiszeit erwarten. Normalerweise wirken diese drei Faktoren jedoch in verschiedene Richtungen und ihr Einfluss addiert sich nicht, so dass das Klima schnell in seinen normalen Zustand zurückkehrt. Es entstehen also Eiszeiten, wenn drei Orbitalfaktoren in die gleiche Richtung wirken, deren Effekte sich addieren und das Erdklima zu einem Kälteeinbruch treiben. Dieses Phänomen wurde in der Geschichte des Planeten mehr als einmal wiederholt.

In den letzten 3 Millionen Jahren gab es mindestens vier Perioden großflächiger Vereisung, und davor gab es mehr. Ich möchte Sie daran erinnern, dass die letzte Eiszeit vor etwa 18.000 Jahren ihr Maximum erreicht hat und dass die Zeit, in der wir leben, von Wissenschaftlern als definiert wird Interglazial – Eine sehr ermutigende Definition.

Siehe auch:

1979Homosexuelle Hypothese

Milutin Milankovic
Milutin Milanković, 1879-1958

Serbischer Klimatologe.Geboren in Dal (Dalj, heute Kroatien), wurde in Wien ausgebildet und begann als Bauingenieur zu arbeiten. 1904 trat er in die Universität von Belgrad ein, wo er sein gesamtes wissenschaftliches Leben verbrachte. Während des Ersten Weltkriegs wurde er in Budapest gefangen genommen, aber dank seiner ungarischen Kollegen setzte er seine Forschung fort. Jahrelang hat Milankovic versucht, die Geschichte des Erdklimas wiederherzustellen. Jetzt, da fortgeschrittenere Datierungstechniken verfügbar geworden sind, werden seine Schlussfolgerungen als kontrovers betrachtet.


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