氣候變化的原因很復(fù)雜,其中涉及到許多變化的因素。天文學(xué)家ilutinilankovitch提出理論認(rèn)為地球與太陽(yáng)之間的關(guān)系變化影響地球的氣候。
天文學(xué)家ilutinilankovitch(18791958)研究了地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)其軌道形狀的變化以及地軸的傾斜度。他認(rèn)為這些循環(huán)變化以及二者之間的相互作用是造成氣候長(zhǎng)期變化的原因。
ilankovitch的研究分為三個(gè)要素:
1、地軸的傾斜度的變化;
2、地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道的形狀的變化;
3、歲差:相對(duì)于軌道的地軸傾斜方向的變化。
地球的傾斜度
如果地球不傾斜,就不會(huì)有四季變化,在一年的所有時(shí)間中,白天和黑夜將變得一樣長(zhǎng)。地球上任何給定位置獲得的太陽(yáng)能在一年當(dāng)中都是恒定的。但地球在角度為23.5時(shí)會(huì)傾斜。當(dāng)北半球是夏天（從6月開(kāi)始）時(shí),北緯照射的太陽(yáng)光要比南半球多。白天較長(zhǎng),而且太陽(yáng)照射的角度較大;此時(shí)在南半球是冬天,白天較短,太陽(yáng)照射的角度較小。
半年之后,地球運(yùn)行到圍繞的太陽(yáng)軌道的另一側(cè)。它保持相同方向的傾斜。它保持相同方向的傾斜。所以現(xiàn)在南半球是夏天,白天更長(zhǎng),直射的太陽(yáng)光更多,而在北半球卻是冬天。
ilankovitch提出理論認(rèn)為地軸的傾斜度不一定始終為23.5。他計(jì)算出該傾斜度以41000年為周期在22.1和24.5之間變化。傾斜度越低,夏天就越寒冷,而冬天越溫暖。當(dāng)傾斜度越高時(shí),四季變化完全相反。但是,現(xiàn)在地球的傾斜度為《49.5!地球地軸傾斜度增加26度!》。
這將如何影響整個(gè)氣候變化呢?即使冬天變暖,但在離赤道很遠(yuǎn)的地方冬天仍會(huì)冷得下雪。如果夏天變冷,則在這些高緯地區(qū)冬雪不會(huì)那么快就融化。雪一年又一年的堆積從而形成了冰河。
與水和陸地相比,雪將反射更多的太陽(yáng)能,導(dǎo)致氣溫更低。此時(shí),正面的反饋機(jī)制將發(fā)揮作用。氣溫下降會(huì)使雪堆積起來(lái),從而形成冰河。這進(jìn)一步增加了反射,氣溫進(jìn)一步降低,以此類推。這可能是冰河時(shí)代開(kāi)始的方式。
地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道的形狀
ilankovitch研究的第二要素是地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道的形狀。它并不完全以圓形形式運(yùn)行的。一年當(dāng)中的某些時(shí)間地球離太陽(yáng)的距離要比其它時(shí)間更近。太陽(yáng)和地球的距離最近（近日點(diǎn)）時(shí),所接收的太陽(yáng)能要比距離最遠(yuǎn)（遠(yuǎn)日點(diǎn)）時(shí)接收的稍多一點(diǎn)。
但是,地球的軌道形狀以90000至100000年為周期發(fā)生變化。在某些時(shí)期地球的軌道比現(xiàn)在更接近橢圓,因此在近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)處接受太陽(yáng)輻射差別就更大。
目前1月出現(xiàn)近日點(diǎn),7月出現(xiàn)遠(yuǎn)日點(diǎn)。這使得北半球的冬天更溫暖,因此四季變化也就不十分明顯。如果地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道是圓形的,那么南半球的四季變化就會(huì)更明顯。
歲差
但是還有另外一種復(fù)雜情況,地軸傾斜的方向隨著時(shí)間的推移會(huì)發(fā)生變化。像紡紗一樣自上而下纏繞,該地軸的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓形。這一移動(dòng)稱為歲差。它以22,000年為一個(gè)周期出現(xiàn)一次。這會(huì)減慢一年中的四季變化。11000年以前,北半球會(huì)在12月而不是在6月會(huì)朝著太陽(yáng)的方向傾斜。冬天和夏天相反。從現(xiàn)在算起11,000年之后再次變換。
這些是三大要素傾斜度、軌道形式和歲差相結(jié)合將使氣候發(fā)生變化。因?yàn)檫@些動(dòng)力學(xué)是在不同的時(shí)間內(nèi)涉及的,因此它們的交互作用就很復(fù)雜。有時(shí)它們彼此補(bǔ)充效果,有時(shí)它們趨向于抵消。例如,從現(xiàn)在算起11000年之前,歲差已使北半球夏天在12月開(kāi)始,1月出現(xiàn)的近日點(diǎn)接受太陽(yáng)輻射的效果不斷增加,7月遠(yuǎn)日點(diǎn)接受太陽(yáng)輻射的效果不斷減少都會(huì)使北半球的四季差別很大,而不像今天差別不是很大。但這并不是簡(jiǎn)單的一件事情,因?yàn)榻拯c(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)的日期都會(huì)變換。
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