التأثير المداري

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

يُعرَّف التأثير المداري بأنه تأثير التغيرات البطيئة في ميل محور الأرض وشكل مدارها حول الشمس على المناخ (انظر دورات ميلانكوفيتش ). تُغيِّر هذه التغيرات المدارية كمية ضوء الشمس الواصلة إلى الأرض بنسبة تصل إلى 25% في خطوط العرض المتوسطة (من 400 إلى 500 واط/م² عند خط عرض 60 درجة). في هذا السياق، يُشير مصطلح "التأثير" إلى عملية فيزيائية تؤثر على مناخ الأرض.

يُعتقد أن هذه الآلية مسؤولة عن توقيت دورات العصر الجليدي . ولا يسمح التطبيق الحرفي لنظرية ميلانكوفيتش بالتنبؤ بعصر جليدي "مفاجئ" (أي ما يقل عن قرن أو قرنين)، لأن أسرع دورة مدارية تبلغ حوالي 20,000 عام. ويتوافق توقيت الفترات الجليدية السابقة بشكل كبير مع تنبؤات نظرية ميلانكوفيتش، ويمكن حساب هذه التأثيرات في المستقبل.

ترتبط دورات ميلانكوفيتش أيضًا بالتغيرات البيئية خلال فترات الدفيئة في تاريخ مناخ الأرض. وقد فُسِّرت التغيرات في الرواسب البحيرية، التي تتوافق مع الأطر الزمنية للدورات المدارية الدورية، على أنها دليل على تأثير المدارات على المناخ خلال فترات الدفيئة، مثل العصر الباليوجيني المبكر . [ 1 ] والجدير بالذكر أن دورات ميلانكوفيتش تُعتبر عوامل تنظيمية مهمة للدورات البيوجيوكيميائية خلال أحداث نقص الأكسجين في المحيطات ، بما في ذلك حدث نقص الأكسجين في المحيط التورسي ، [ 2 ] وحدث منتصف العصر السينوماني ، [ 3 ] وحدث نقص الأكسجين في المحيط السينوماني-التوروني . [ 4 ] [ 5 ]

ملخص

بيانات اللب الجليدي. لاحظ أن متوسط ​​طول الدورات الجليدية يبلغ حوالي 100,000 سنة. المنحنى الأزرق يمثل درجة الحرارة، والمنحنى الأخضر يمثل ثاني أكسيد الكربون ، والمنحنى الأحمر يمثل الغبار الجليدي الذي تحمله الرياح (التربة الطينية). تاريخ اليوم موجود على الجانب الأيمن من الرسم البياني.

يُزعم أحيانًا أن طول ذروة درجة الحرارة الحالية بين الفترات الجليدية سيكون مماثلاً لطول ذروة الفترة الجليدية السابقة ( سانغامونيان/مرحلة إيم ). لذا، قد نكون نقترب من نهاية هذه الفترة الدافئة. مع ذلك، يُحتمل أن يكون هذا الاستنتاج خاطئًا، إذ لم تكن أطوال الفترات الجليدية السابقة منتظمة بشكل خاص (انظر الرسم البياني على اليمين). ويجادل بيرغر ولوتر (2002) بأنه "سواءً مع وجود تدخلات بشرية أو بدونها، قد يستمر المناخ الدافئ الحالي لمدة 50,000 عام أخرى. والسبب هو انخفاض انحراف مدار الأرض حول الشمس إلى أدنى حد." [ 6 ] كما أفاد آرتشر وغانوبولسكي (2005) بأن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المستقبلية المحتملة قد تكون كافية لكبح الدورة الجليدية خلال الـ 500 ألف سنة القادمة. [ 7 ]

لاحظ في الرسم البياني الدورية القوية التي تبلغ 100,000 عام للدورات، والتباين الملحوظ في المنحنيات. يُعتقد أن هذا التباين ناتج عن تفاعلات معقدة لآليات التغذية الراجعة. وقد لوحظ أن العصور الجليدية تتعمق على مراحل تدريجية، بينما يحدث التعافي إلى ظروف ما بين العصور الجليدية في خطوة واحدة كبيرة.

تتطلب ميكانيكا المدارات أن يتناسب طول الفصول مع مساحات الأرباع الموسمية، لذا عندما يكون الانحراف المداري شديدًا، قد تطول الفصول على الجانب البعيد من المدار بشكل ملحوظ. واليوم، عندما يقترب فصلا الخريف والشتاء في نصف الكرة الشمالي من الأرض، تكون الأرض في أقصى سرعة لها، وبالتالي يكون الخريف والشتاء أقصر قليلًا من الربيع والصيف.

يتناسب طول الفصول طرديًا مع مساحة مدار الأرض التي يتم مسحها بين الانقلابين الشمسيين والاعتدالين.
يتناسب طول الفصول طرديًا مع مساحة مدار الأرض التي يتم مسحها بين الانقلابين الشمسيين والاعتدالين.

اليوم، في نصف الكرة الشمالي، يزيد طول فصل الصيف عن فصل الشتاء بمقدار 4.66 يومًا، ويزيد طول فصل الربيع عن فصل الخريف بمقدار 2.9 يومًا. [8] ومع تغير موقع الانقلابين الشمسيين والاعتدالين في مدار الأرض نتيجةً لترنح محور الأرض ، ستطول فصول الشتاء في نصف الكرة الشمالي، بينما ستقصر فصول الصيف، مما سيخلق في نهاية المطاف ظروفًا يُعتقد أنها مواتية لبدء العصر الجليدي التالي.

يُعتقد أن توزيع الكتل الأرضية على سطح الأرض يُعزز تأثيرات القوى المدارية. تُظهر مقارنات إعادة بناء القارات التكتونية ودراسات المناخ القديم أن دورات ميلانكوفيتش تكون في أوج تأثيرها خلال العصور الجيولوجية التي تركزت فيها الكتل الأرضية في المناطق القطبية، كما هو الحال اليوم. تقع غرينلاند والقارة القطبية الجنوبية والأجزاء الشمالية من أوروبا وآسيا وأمريكا الشمالية في مواقع تجعل أي تغيير طفيف في الطاقة الشمسية يُرجح كفة التوازن في مناخ القطب الشمالي ، بين الحفاظ على الثلج والجليد على مدار العام وذوبانهما الكامل في الصيف. يُعد وجود الثلج والجليد أو غيابهما آلية تغذية راجعة إيجابية معروفة جيدًا للمناخ.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ شي، جوي؛ جين، تشيجون؛ ليو، كوانيو؛ هوانغ، تشنكاي؛ هاو، يونكينغ (1 أغسطس 2018). "استجابات الرواسب الأرضية للتغيرات المناخية الناتجة عن العوامل الفلكية خلال العصر الباليوجيني المبكر في حوض خليج بوهاي، شرق الصين" . علم الجغرافيا القديمة، علم المناخ القديم، علم البيئة القديمة . 502 : 1-12 . doi : 10.1016/j.palaeo.2018.01.006 . S2CID 134068136. تاريخ الاسترجاع: 12 يناير 2023 . 
  2. ↑ كيمب، ديفيد ب.؛ كو، أنجيلا ل.؛ كوهين، أنتوني س.؛ ويدون، غراهام ب. (1 نوفمبر 2011). "التأثيرات الفلكية والتسلسل الزمني لحدث نقص الأكسجين المحيطي في أوائل العصر التورسي (أوائل العصر الجوراسي) في يوركشاير، المملكة المتحدة" . علم المحيطات القديمة وعلم المناخ القديم . 26 (4): 1-17 . doi : 10.1029/2011PA002122 . تاريخ الاسترجاع: 5 أبريل 2023 .
  3. ^ كوتشيوني ، رودولفو. جالوتي ، سيموني (15 يناير 2003). "حدث منتصف السينوماني: مقدمة لـ OAE 2" . الجغرافيا القديمة، علم المناخ القديم، علم البيئة القديمة . 190 : 427– 440. دوى : 10.1016/S0031-0182(02)00617-X . تم الاسترجاع 22 يناير 2023 .
  4. ↑ ميتشل، روس ن.؛ بايس، ديفيد م.؛ مونتاناري، أليساندرو؛ كليفلاند، لورا س.؛ كريستيانسن، كيث ت.؛ كوتشوني، رودولفو؛ هينوف، ليندا أ. (1 مارس 2008). "دورات نقص الأكسجين في المحيطات؟ مقدمة مدارية لمستوى بوناريلي (حدث نقص الأكسجين المحيطي 2)" . رسائل علوم الأرض والكواكب . 267 ( 1-2 ): 1-16 . doi : 10.1016/j.epsl.2007.11.026 . تاريخ الاسترجاع: 2 يناير 2023 .
  5. ^ كونت، وولفجانج. هولبورن، آن إي؛ بيل، سيباستيان. أكيت، محمد؛ كروشيك ، تيم. فلوغل، ساشا؛ شيلاي، الحسن؛ جبور، حدو (11-08-2017). "الكشف عن بداية حدث نقص الأكسجين في المحيطات الطباشيري 2 في أرشيف رواسب ممتد من حوض طرفاية-العيون، المغرب" . علم المحيطات القديمة وعلم المناخ القديم . 32 (8): 923-946 . دوى : 10.1002/2017PA003146 ​​. تم الاسترجاع في 5 أبريل 2023 .
  6. ↑ بيرغر، أ.؛ لوتري، م. ف. (23 أغسطس 2002). "هل نشهد فترة بين جليدية طويلة بشكل استثنائي؟". مجلة ساينس . 297 (5585): 1287-1288 . doi : 10.1126/science.1076120 . PMID 12193773. S2CID 128923481 .  
  7. ↑ آرتشر، ديفيد ؛ غانوبولسكي، أندريه (5 مايو 2005). "محفز متحرك: ثاني أكسيد الكربون الناتج عن الوقود الأحفوري وبداية العصر الجليدي القادم" . الكيمياء الجيولوجية، الجيوفيزياء، الجيولوجيا النظامية . 6 (5): Q05003. رمز Bibcode : 2005GGG.....6.5003A . doi : 10.1029/2004GC000891 .
  8. ↑ بنسون، غريغوري (11 ديسمبر 2007). "الاحتباس الحراري، والعصور الجليدية، وتغيرات مستوى سطح البحر: شيء جديد أم ظاهرة فلكية تحدث في الوقت الحاضر؟" .

للمزيد من القراءة

  • هايز، جيه دي؛ إمبري، جون؛ شاكلتون، إن جيه (1976). "تغيرات في مدار الأرض: منظم العصور الجليدية". مجلة ساينس . 194 (4270): 1121-1132 . رمز Bibcode : 1976Sci...194.1121H . doi : 10.1126/science.194.4270.1121 . PMID 17790893. S2CID 667291 .  
  • هايز، جيمس د. (1996). شنايدر، ستيفن هـ. (محرر). موسوعة الطقس والمناخ . نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. الصفحات 507-508 . ISBN  0-19-509485-9.
  • لوتجينز، فريدريك ك.؛ تاربوك، إدوارد ج. (1998). الغلاف الجوي: مقدمة في علم الأرصاد الجوية . أبر سادل ريفر، نيوجيرسي: برنتيس هول. ISBN 0-13-742974-6.
  • المجلس الوطني للبحوث (1982). التغيرات الشمسية، والطقس، والمناخ . واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديمية الوطنية. ص  7. ISBN 0-309-03284-9.
  • سيونكو، رودولفو جي، وبابلو أبوين. "حول إشارات عزم الدوران الكوكبي والترددات دون العقدية في تصريفات الأنهار الكبيرة." التقدم في أبحاث الفضاء 57.6 (2016): 1411-1425.