jasno — tisk
čas výtisku: 2020–05–25 | 23:15 UTC
publikováno: 2020–02–11 | 12:21 UTC
autor článku: Climatedata.info
Klimatologie: Milankovičovy cykly
Milankovičovy cykly popisují proměny dráhy Země kolem Slunce. Tím popisují také vztah ke změnám dob ledových a teplejších období. První koncept těchto cyklů vznikl ve 30. letech 20. století prací srbského matematika Milutina Milankoviče, po kterém jsou cykly pojmenovány. Zahrnují tři oscilace pohybu Země na její orbitě kolem Slunce.

1) Země mění svoji oběžnou dráhu od kruhové až po eliptickou s malou výstředností. To je způsobeno vlivy ostatních planet v naší sluneční soustavě, a tato periodicita je přibližně 100 tisíc let.

2) Úhel sklonu zemské osy osciluje mezi 22,1° a 24,5° a tato perioda je přibližně 41 tisíc let. Jev se nazývá nutace.

3) Směr skloněné zemské osy opisuje na obloze kružnici s periodou asi 26 tisíc let, jev se nazývá precese.

Tyto změny se promítají v délce jednotlivých studených a teplých epoch a v množství insolace, přijaté zemským povrchem. Všeobecně se má za to, že dobrým vzorkem pro srovnávání je červnová insolace na 65. rovnoběžce severní polokoule. Obrázek ukazuje změny insolace právě na 65. stupni severní šířky v červnu, dále průměrnou insolaci na 65. stupni severní šířky za celý rok, a celoroční úhrnnou globální radiaci.
Následně byly hodnoty přepočteny váženou funkcí kosinus kvůli zohlednění skutečnosti, že v dané zeměpisné šířce pokrývá záření menší oblast, než když paprsky dopadají na rovník. Jak je na grafu vidět, oscilace mezi všemi třemi křivkami jsou značně odlišné; na N65° kolísá červnová křivka o 24%, celoroční křivka na N65° osciluje o 13% a jen o 0,7% osciluje globální celoroční insolace.
Obrázek 2 ukazuje zpětně dopočítanou teplotu ze stanice Vostok (rozborem ledových jader) ve vztahu k Milankovičovým cyklům. Je dobře vidět sladěnost mezi průběhem teploty a těchto cyklů. Pomocí těchto cyklů se také dá dopočítat určitá míra nejistoty z rozboru ledu z časů hluboké minulosti. Na grafu je dobře patrný souhlas mezi průběhem cyklů a nástupy studených a teplých období. Ve stručnosti: I když není stoprocentní korelace mezi cykly a průběhem teploty, lze z grafu vyčíst souvislost mezi amplitudou přicházející sluneční radiace z Milankovičových cyklů a změnami teploty.
Vidíme, že globální změny insolace vlivem Milankovičových cyklů jsou proporcionálně nižší, než změny na N65° v červnu. Křivka oscilace 0,7% se jeví poněkud zavádějící ve vztahu k rozdílu mezi nejvyšším maximem a nejnižším minimem za posledních 800 tisíc roků. Obrázek 3 pak ukazuje superpozici všech Milankovičových cyklů ve vyjádření solární radiace úhrnně za celý rok a na celý glóbus. Lze zde pozorovat, že kolísání v dlouhodobé projekci všech cyklů mezi minimem a maximem je méně než 0,7%. Poslední Milankovičův cyklus, který měl minimum před 50 tisíci roky a maximum před 20 tisíci roky, je jeden z nejzajímavějších. Minimum je 340,545 Wm-2 a maximum 340,780 Wm-2, tj. rozdíl pouhých 0,07%, což je o řád nižší, než za celý zkoumaný rozsah. To, co dělá tento cyklus tak zajímavým je, že takto malá změna insolace byla provázena klimatickou změnou z poslední doby ledové do současného teplého interglaciálu.
Možné vysvětlení Milankovičových cyklů
Zatímco jsou Milankovičovy cykly všeobecně přijímány coby původce jednotlivých sekvencí teplých a studených epoch, nepanuje shoda v tom, jak tyto mechanismy fungují. Jedním z možných vysvětlení je, že v těchto zeměpisných šířkách je větší zastoupení pevniny oproti oceánům, a pevnina reaguje na insolaci rychleji, než vodní plocha. Obrázek 4 představuje Mollweidovu cylindrickou projekci a její přepočet na procentuální zastoupení pevniny.
Je to také část glóbu, kde převažují severské typy lesů s výrazným výskytem borovic na 10 až 15% povrchu, kde jsou velké rozdíly v albedu. Obrázek 5 ukazuje oscilaci albeda mezi minimem a maximem v periodě 4 roků. Jak je patrné, nejvyšší albedo je kolem N65°. Pokrytí vzdálenějších zeměpisných šířek není možné kvůli tomu, že nejsou měřitelné ze satelitů po celý rok (polární tma).

Překlad: Petr Dvořák
Zdroj: http://www.climatedata.info/forcing/milankovitch-cycles/