지구가 궤도를 바꾸면 어떻게 될까요? 지구가 궤도를 벗어나면 어떻게 될까요? 궤도 경사의 변화를 특성화하는 발췌
지구의 기후가 변하는 원인은 무엇입니까?
천문학자 밀루틴 밀란코비치(1879-1958)는 태양 주위의 지구 궤도 변화와 행성 축의 기울기를 연구했습니다. 그는 이들 사이의 주기적 변화가 장기적인 기후 변화의 원인이라고 제안했습니다.
기후 변화는 복잡한 과정이며 많은 요인의 영향을 받습니다. 가장 중요한 것은 지구와 태양의 관계입니다.
밀란코비치는 세 가지 요소를 연구했습니다.
지구 축의 기울기 변화;
태양 주위의 지구 궤도 형태의 편차;
궤도에 대한 축 기울기 위치의 변화 세차..
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지구 축의 편차. |
지구의 궤도를 변경합니다. |
 지구 계절이 없는 지구, 축 기울기 0°. |
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 6월 말: 북반구는 여름, 남반구는 겨울. |
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 12월 하순: 북반구는 여름, 남반구는 겨울. |
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지구의 축 기울기
축의 기울기가 없다면 계절이 없을 것이고 낮과 밤은 일년 내내 동일하게 지속될 것입니다. 지구의 특정 지점에 도달하는 태양 에너지의 양은 일정합니다. 이제 행성의 축은 23.5°의 각도를 이루고 있습니다. 북반구의 여름(6월부터)에는 북위도가 남위도보다 더 많은 빛을 받는 것으로 나타났습니다. 낮이 길어지고 태양의 위치가 점점 높아집니다. 동시에 남반구는 겨울이다. 낮이 더 짧아지고 태양이 더 낮아집니다.
와 함께 6개월이 지나면 지구는 궤도를 따라 태양의 반대편으로 이동합니다. 경사는 동일하게 유지됩니다. 남반구는 여름입니다. 낮이 더 길고 빛도 더 많습니다. 북반구는 겨울입니다.
Milanković는 지구 축의 기울기가 항상 23.5°인 것은 아니라고 제안했습니다. 변동은 수시로 발생합니다. 그는 변화의 범위가 22.1°에서 24.5°까지이며 41,000년에 걸쳐 반복된다고 계산했습니다. 경사가 작을수록 여름에는 기온이 평년보다 낮아지고, 겨울에는 높아집니다. 경사가 증가할수록 더 극단적인 기후 조건이 관찰됩니다.
이 모든 것이 기후에 어떤 영향을 미치나요? 기온이 상승하더라도 겨울은 적도에서 멀리 떨어진 지역에 눈이 내릴 만큼 여전히 춥습니다. 여름이 추우면 고위도 지역의 겨울 눈도 더 천천히 녹을 가능성이 있습니다. 해마다 겹겹이 쌓여 빙하가 형성될 것입니다.
물이나 땅에 비해 눈은 더 많은 태양 에너지를 우주로 반사하여 추가적인 냉각을 유발합니다. 이런 관점에서 보면 긍정적인 메커니즘이 있다. 피드백. 기온이 떨어지면 눈도 쌓이고 빙하도 늘어납니다. 시간이 지남에 따라 반사는 증가하고 온도는 감소합니다. 아마도 이것이 빙하시대가 시작된 방법일 것이다.
태양 주위를 도는 지구의 궤도 모양
Milankovitch가 연구한 두 번째 요소는 태양 주위를 도는 지구 궤도의 모양입니다. 궤도는 완벽하게 둥글지 않습니다. 일년 중 특정 시기에는 지구가 평소보다 태양에 더 가까워집니다. 지구는 최대 거리(원일점)에 비해 별에 최대한 가까울 때(근일점) 태양으로부터 훨씬 더 많은 에너지를 받습니다.
지구의 궤도 모양은 90,000년과 100,000년을 주기로 주기적으로 변합니다. 때로는 모양이 지금보다 더 길어지는(타원형) 경우도 있기 때문에 근일점과 원일점에서 받는 태양 에너지 양의 차이가 더 커지게 됩니다.
근일점은 현재 1월에 관측되고, 원일점은 7월에 관측됩니다. 이러한 변화는 북반구의 기후를 더 온화하게 만들어 겨울에 추가적인 따뜻함을 가져옵니다. 남반구에서는 태양 주위를 도는 지구의 궤도가 원형일 경우보다 기후가 더 가혹합니다.
전진
또 다른 어려움이 있습니다. 지구 축의 방향은 시간이 지남에 따라 변합니다. 팽이처럼 축이 원을 그리며 움직입니다. 이 운동을 세차운동이라고 합니다. 그러한 운동의 주기는 22,000년이다. 이로 인해 계절이 점차 바뀌게 됩니다. 11,000년 전, 북반구는 6월보다 12월에 태양에 더 가깝게 기울어졌습니다. 겨울과 여름이 장소를 바꿨습니다. 11,000년 후, 모든 것이 다시 바뀌었습니다.
축 기울기, 궤도 모양 및 세차 운동의 세 가지 요소 모두 행성의 기후를 변화시킵니다. 이는 서로 다른 시간 규모에서 발생하므로 이러한 요인의 상호 작용은 복잡합니다. 때로는 서로의 효과를 강화하기도 하고, 때로는 서로를 약화시키기도 합니다. 예를 들어, 11,000년 전 세차 운동으로 인해 12월 북반구에서 여름이 시작되었습니다. 1월 근일점에서 태양 복사가 증가하고 7월 원일점에서 감소하는 효과는 연화 대신 북반구의 계절 간 차이를 증가시킬 것입니다. 우리는 이제 익숙해졌습니다. 근일점과 원일점의 날짜도 바뀌기 때문에 모든 것이 보이는 것처럼 단순하지는 않습니다.
기후에 영향을 미치는 기타 요인
지구의 운동을 변화시키는 효과 외에도 기후에 영향을 미치는 다른 요인이 있습니까?
행성 궤도의 기울기 변화, 전자 궤도의 기울기 변화궤도 경사의 변화인공위성 - (일반적인 경우) 위성을 다른 기울기를 가진 궤도로 이동시키는 것이 목적인 궤도 기동입니다. 이 기동에는 두 가지 유형이 있습니다.
- 적도를 향한 궤도 경사의 변화. 그것은 궤도의 상승 노드(적도 위)에서 로켓 엔진을 켜서 생성됩니다. 펄스는 궤도 속도 방향에 수직인 방향으로 발행됩니다.
- 적도상에서 상승교점의 위치(경도)를 변경합니다. 극 위(극 궤도의 경우) 위에서 로켓 엔진을 켜서 생성됩니다. 이전 경우와 마찬가지로 충격량은 궤도 속도 방향에 수직인 방향으로 발행됩니다. 결과적으로 궤도의 상승 노드는 적도를 따라 이동하고 적도에 대한 궤도 평면의 기울기는 변경되지 않습니다.
궤도의 기울기를 변경하는 것은 극도로 에너지를 소비하는 작업입니다. 따라서 낮은 궤도(궤도 속도 약 8km/s)에 있는 위성의 경우 적도에 대한 궤도 경사를 45도 변경하려면 궤도에 삽입할 때와 거의 동일한 에너지(특성 속도의 증가)가 필요합니다. 약 8km/s. 비교를 위해 우주 왕복선의 에너지 기능을 사용하면 탑재 연료 비축량(약 22톤: 궤도 조종 엔진의 연료 8.174kg 및 산화제 13.486kg)을 최대한 활용하여 다음을 변경할 수 있습니다. 궤도 속도의 값은 300m/s에 불과하며 그에 따라 경사도(낮은 원형 궤도에서 기동하는 동안)는 약 2도입니다. 이러한 이유로 인공위성은 (가능한 경우) 목표 기울기에 따라 궤도로 직접 발사됩니다.
그러나 어떤 경우에는 궤도 경사의 변화가 여전히 불가피합니다. 따라서 고위도 우주 비행장(예: 바이코누르)에서 정지 궤도로 위성을 발사할 때 장치를 우주 비행장의 위도보다 작은 경사로 궤도에 즉시 배치하는 것이 불가능하기 때문에 궤도 경사 변화가 사용됩니다. . 위성은 낮은 기준 궤도로 발사된 후 여러 개의 중간, 높은 궤도가 순차적으로 형성됩니다. 이에 필요한 에너지 능력은 발사체에 설치된 상단 스테이지에서 제공됩니다. 경사 변화는 높은 타원 궤도의 정점에서 수행되는데, 그 이유는 이 지점에서의 위성 속도가 상대적으로 낮고 기동에 에너지가 덜 필요하기 때문입니다(낮은 원형 궤도에서의 유사한 기동에 비해).
궤도 경사 변경 기동을 위한 에너지 비용 계산
기동을 수행하는 데 필요한 속도 증분() 계산은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.
- - 편심
- - 근점 논증
- - 진정한 변칙
- - 시대
- - 주요 축 샤프트
노트
- NASA. 추진제 저장 및 유통. NASA (1998). 2008년 2월 8일에 확인함. 2012년 8월 30일에 원본 문서에서 보존된 문서.
- 우주선 연료
- 우주선 모션 제어, M. Knowledge. 우주 비행, 천문학 - B.V. 라우센바흐(1986).
| p·o·r 궤도 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
유형
궤도 방정식 · 원점 및 근점 · 궤도 속도 · 중력 매개변수 · 궤도 상태 벡터 · 특수 궤도 에너지 · 특수 상대 토크 · 전진 운동 · 역행 운동 · 궤도 경로 |
| 천체 역학 | |
|---|---|
| 법률과 임무 | 뉴턴의 법칙 만유인력의 법칙 케플러의 법칙 이체 문제 삼체 문제 중력 문제 N체 베르트랑 문제 케플러 방정식 |
| 천구 | 천체 좌표계: 은하 수평 제1 적도 제2 적도 황도 국제 천구 좌표계 구면 좌표계 문디축 천구 적도 적경 적위 황도 춘분 동지 기본 평면 |
| 궤도 매개변수 | 케플러 궤도 요소: 이심률 장반점 평균 변칙 상승 노드 근점 인수의 경도 원점 및 근점 궤도 속도 궤도 노드 에포크 |
| 움직임 천체 |
태양과 행성의 움직임 천구천체력 행성 구성: 행성의 반대 합 구적 신장 퍼레이드 식: 일식 월식사로스 메토닉 사이클 적용 통로 절정 항성기 Synodic 주기 회전 주기 궤도 공명 분점 예측 수렴 Libration 중력권 Kozai 효과 Yarkovsky 효과 Dzhanibekov 효과 |
| 천체 역학 | |
| 우주 비행 | 탈출 속도: 첫 번째(원형) 두 번째(포물선) 세 번째 네 번째 Tsiolkovsky 공식 중력 조작 Gomanov 궤적 진동 요소 방법 조석 가속도 궤도 경사의 변화행성간 수송 네트워크 도킹 라그랑주 포인트 개척자 효과 |
| 우주선 궤도 | 정지 궤도 태양 중심 궤도 지구 동기 궤도 지구 중심 궤도 지구 이동 궤도 낮은 지구 궤도 극 궤도 툰드라 궤도 태양 동기 궤도 번개 궤도 진동 궤도 |
지구 궤도의 기울기 변화, 행성 궤도의 기울기 변화, 전자 궤도의 기울기 변화
생태학
지구는 태양을 중심으로 한 바퀴 공전하면서 사계절을 거치는데, 이 모든 계절은 동지와 하지 사이의 6개월 동안 낮 시간의 차고 기움과 함께 발생합니다.
우리는 또한 지구가 자전하는 24시간의 하루 주기 속에 살고 있으며, 게다가 달이 지구 주위를 자전하는 28일 주기도 있습니다. 이러한 주기는 끝없이 반복됩니다. 그러나 이러한 주기 내부와 주변에는 대부분의 사람들이 인식하지 못하거나 설명할 수 없거나 단순히 알아차리지 못하는 많은 미묘함이 숨겨져 있습니다.
10. 최고점
사실: 태양이 반드시 정오에 가장 높은 지점에 도달하는 것은 아닙니다.
연중 시기에 따라 가장 높은 지점에 있는 태양의 위치가 달라집니다. 이는 두 가지 이유 때문에 발생합니다. 지구의 궤도는 원이 아닌 타원이고 지구는 태양을 향해 기울어져 있습니다. 지구는 거의 항상 같은 속도로 회전하고 연중 특정 시기에 다른 궤도보다 더 빠르기 때문에 때때로 우리 행성이 원형 궤도를 추월하거나 뒤처지게 됩니다.
지구의 기울기로 인한 변화는 지구의 적도에서 서로 가까운 지점을 상상함으로써 가장 잘 볼 수 있습니다. 점으로 이루어진 원을 23.44도(현재 지구의 기울기)만큼 기울이면 현재 적도와 열대 지방에 위치한 점을 제외한 모든 점의 경도가 변경되는 것을 볼 수 있습니다. 태양이 가장 높은 지점에 있는 시간에도 변화가 있습니다. 이는 관찰자가 위치한 지리적 경도와도 관련이 있지만 이 요소는 각 경도에 대해 일정합니다.
9. 일출 방향
사실: 동지 직후에는 일출과 일몰의 방향이 바뀌지 않습니다.
대부분의 사람들은 북반구에서 12월 동지 무렵에 가장 일찍 일몰하고 6월 동지 무렵에 가장 늦게 일몰한다고 믿습니다. 실제로 이것은 사실이 아닙니다. 동지(至至)는 일광 시간의 가장 짧은 시간과 가장 긴 시간의 길이를 나타내는 단순한 날짜입니다. 그러나 정오 기간의 시간 변화는 일출 및 일몰 기간의 변화를 수반합니다.
12월 동지 기간에는 매일 정오가 30초 늦게 발생합니다. 동짓날에는 낮시간의 변화가 없기 때문에 일몰과 일출은 매일 30초씩 늦어집니다. 동지에는 해가 늦게 지기 때문에 가장 먼저 지는 해가 이미 '일어날' 시간이 있습니다. 동시에, 같은 날 일출도 늦게 오기 때문에 가장 늦은 일출을 기다려야 합니다.
또한 가장 늦은 일몰은 하지 직후에 일어나고, 가장 이른 일출은 하지 직전에 발생합니다. 그러나 이 동지의 이심률에 따른 정오의 변화는 경사에 의한 정오의 변화에 따라 달라지기 때문에 12월 동지와 비교하면 이러한 차이는 크지 않으나 전체적인 변화율은 양의 값을 갖는다.
8. 지구의 타원 궤도
지구가 태양을 중심으로 원이 아닌 타원으로 돈다는 것은 대부분의 사람들이 알고 있지만, 지구 궤도의 이심률은 대략 1/60이다. 태양 주위를 공전하는 행성의 이심률은 항상 0과 1 사이입니다(0은 계산되지만 1은 계산되지 않음). 이심률이 0이라는 것은 궤도가 태양을 중심으로 하고 행성이 일정한 속도로 회전하는 완벽한 원임을 나타냅니다.
그러나 그러한 궤도가 존재할 가능성은 극히 낮습니다. 왜냐하면 닫힌 궤도에서 태양과 타원 중심 사이의 거리를 나누어 측정되는 이심률 값의 연속체가 있기 때문입니다. 이심률이 1에 가까워질수록 궤도는 더 길고 얇아집니다. 행성은 항상 태양에 가까워질수록 더 빠르게 회전하고 멀어질수록 느려집니다. 이심률이 1보다 크거나 같으면 행성은 태양을 한 바퀴 돌고 영원히 우주로 날아갑니다.
7. 지구가 흔들린다
지구는 주기적으로 진동을 겪습니다. 이것은 주로 지구의 적도 돌출부를 "늘리는" 중력의 영향으로 설명됩니다. 태양과 달도 이 돌출부에 압력을 가하여 지구의 진동을 생성합니다. 그러나 일상적인 천문 관측에서는 이러한 효과가 미미합니다.
지구의 기울기와 경도는 18.6년의 주기를 가지며, 이는 달이 노드를 통해 원을 그리며 2주에서 6개월에 이르는 흔들림을 만드는 데 걸리는 시간입니다. 지속 시간은 태양 주위를 도는 지구의 궤도와 지구 주위를 도는 달의 궤도에 따라 달라집니다.
6. 평평한 지구
사실(일종의): 지구는 정말 평평합니다.
갈릴레오 시대의 가톨릭 신자들은 지구가 평평하다고 믿었는데 아마도 약간만 옳았을 것입니다. 지구는 거의 구형이지만 극 부분은 약간 평평합니다. 지구의 적도 반경은 6378.14km이고 극 반경은 6356.75km입니다. 결과적으로 지질학자들은 다양한 버전의 위도를 생각해내야 했습니다.
지구 중심 위도는 시각적 위도로 측정됩니다. 즉, 지구 중심에 대한 적도를 기준으로 한 각도입니다. 지리적 위도는 관찰자의 관점에서 본 위도, 즉 적도선과 사람의 발 아래를 지나는 직선이 이루는 각도를 말합니다. 지리적 위도는 지도를 구성하고 좌표를 결정하는 기준입니다. 그러나 지구와 태양 사이의 각도(연중 시기에 따라 태양이 지구에서 북쪽 또는 남쪽으로 얼마나 멀리 비추는지)를 측정하는 것은 항상 지구 중심 시스템에서 수행됩니다.
5. 세차
지구의 축이 위쪽을 향하고 있습니다. 또한 지구의 궤도를 형성하는 타원은 매우 천천히 회전하므로 태양 주위를 도는 지구의 움직임 모양이 데이지와 매우 유사합니다.
두 가지 유형의 세차와 관련하여 천문학자들은 세 가지 유형의 연도를 식별했습니다. 먼 별에 대해 하나의 궤도를 갖는 항성년(365, 256일); 변칙년(365.259일)은 지구가 태양에서 가장 가까운 지점(근일점)에서 가장 먼 지점(원일점)까지 이동한 후 다시 돌아오는 기간입니다. 열대년(365, 242일)은 춘분의 어느 날부터 다음 날까지 지속됩니다.
4. 밀란코비치 사이클
천문학자 밀루틴 밀란코비치(Milutin Milanković)는 20세기 초에 지구의 기울기, 이심률, 세차 운동이 일정한 양이 아니라는 사실을 발견했습니다. 약 41,000년에 걸쳐 지구는 24.2~24.5도에서 22.1~22.6도까지 기울어지는 한 주기를 완료합니다. 현재 지구의 자전축 기울기는 감소하고 있으며, 약 12,000년 후에 도달하게 될 최소 기울기인 22.6도의 정확히 절반에 도달했습니다. 지구의 이심률은 100,000년 동안 지속되는 훨씬 더 불규칙한 주기를 따르며, 이 기간 동안 0.005에서 0.05 사이에서 변동합니다.
이미 언급했듯이 현재 지표는 1/60 또는 0.0166이지만 현재는 감소하고 있습니다. 28,000년 후에 최저점에 도달합니다. 그는 이러한 순환이 빙하기를 야기했다고 제안했습니다. 경사 및 이심률 값이 특히 높고 세차 운동이 지구가 태양으로부터 멀어지거나 태양을 향해 기울어지는 경우, 서반구의 겨울은 너무 춥고 봄에는 얼음이 너무 많이 녹습니다. 아니면 여름.
3. 느린 회전
조수와 우주 공간의 표류 입자로 인한 마찰로 인해 지구의 자전 속도는 점차 느려집니다. 매 세기마다 지구가 한 번 회전하는 데 500분의 1초가 더 걸리는 것으로 추정됩니다. 지구 형성 초기에는 하루가 오늘날의 24시간이 아닌 14시간을 넘지 않았습니다. 지구의 자전 속도가 느려지기 때문에 우리는 몇 년마다 하루의 길이에 1초도 안 되는 시간을 더하게 됩니다.
그러나 우리의 24시간 시스템이 더 이상 의미를 갖지 않게 되는 시간은 너무나 멀기 때문에 나타나는 추가 시간으로 우리가 무엇을 할 것인지에 대해 거의 아무도 가정하지 않습니다. 어떤 사람들은 하루에 시간을 더해 결국 25시간이 될 수도 있고, 하루를 24등분하여 시간의 길이를 바꿀 수도 있다고 믿습니다.
2. 달이 멀어지고 있다
매년 달은 지구 궤도에서 4cm씩 멀어지고 있습니다. 이것은 지구에 "가져오는" 조수 때문입니다.
지구에 작용하는 달의 중력이 왜곡됨 지각몇 센티미터씩. 달은 궤도보다 훨씬 빠르게 회전하기 때문에 돌출부는 달도 함께 끌어당겨 궤도 밖으로 끌어냅니다.
1. 계절성
동지와 춘분은 계절의 중간점이 아니라 각 계절의 시작을 상징합니다. 이는 지구가 가열되거나 냉각되는 데 시간이 걸리기 때문입니다. 따라서 계절성은 해당 일광의 길이로 구별됩니다. 이 효과를 계절적 지연이라고 하며 관찰자의 지리적 위치에 따라 달라집니다. 사람이 극에서 더 멀리 이동할수록 뒤처지는 경향이 줄어듭니다.
북미의 많은 도시에서는 일반적으로 약 한 달 간의 시차가 발생하여 1월 21일에 가장 추운 날씨가 발생하고 7월 21일에 가장 따뜻한 날씨가 발생합니다. 하지만 그런 위도에 사는 사람들도 8월 말에 가벼운 옷을 입고 해변에 놀러가며 따뜻한 여름날을 즐긴다. 더욱이, 하지의 “다른 쪽”의 같은 날짜는 대략 4월 10일에 해당합니다. 많은 사람들이 여름을 기대하며 남아있을 것입니다.
궤도 이탈에는 3가지 옵션이 있습니다. 새로운 궤도로 이동하고(태양에 더 가깝거나 멀거나 심지어 매우 길어질 수도 있음), 태양에 떨어지고 태양계를 떠나는 것입니다. 제 생각에는 가장 흥미로운 세 번째 옵션만 고려해 보겠습니다.
우리가 태양으로부터 멀어질수록 광합성에 필요한 자외선의 양은 줄어들고 지구의 평균 기온은 해마다 감소할 것입니다. 식물이 가장 먼저 피해를 입어 먹이 사슬과 생태계에 큰 혼란을 가져올 것입니다. 그리고 빙하기는 아주 빨리 올 것입니다. 어느 정도 조건을 갖춘 유일한 오아시스는 지열 온천과 간헐천 근처에 있습니다. 그러나 오랫동안은 아닙니다.
특정 수년이 지나면 (그런데 더 이상 계절이 없을 것입니다) 태양으로부터 특정 거리에서 지구 표면에 특이한 비가 내리기 시작합니다. 산소의 비가 내릴 것입니다. 운이 좋다면 산소로 인해 눈이 내릴 수도 있습니다. 표면에 있는 사람들이 이에 적응할 수 있을지 확신할 수 없습니다. 음식도 없을 것이고 그러한 조건의 강철은 너무 약해서 연료를 얻는 방법이 불분명합니다. 바다의 표면은 상당한 깊이까지 얼고 얼음의 팽창으로 인한 만년설은 산을 제외한 행성의 전체 표면을 덮을 것입니다. 우리 행성은 하얗게 될 것입니다.
그러나 행성의 핵과 맨틀의 온도는 변하지 않으므로 수 킬로미터 깊이의 만년설 아래 온도는 상당히 견딜 수 있을 것입니다. (이런 광산을 파서 일정한 식량과 산소를 공급하면 그곳에서도 살 수 있다)
가장 재미있는 것은 바다 깊은 곳에 있습니다. 지금도 빛의 광선이 침투하지 않는 곳. 바다 표면 아래 수 킬로미터 깊이에는 태양, 광합성, 태양열에 전혀 의존하지 않는 전체 생태계가 있습니다. 광합성 대신 화학합성이라는 자체 물질주기를 갖고 있으며, 우리 행성의 열(화산 활동, 수중 온천 등)로 인해 필요한 온도가 유지됩니다.우리 행성 내부의 온도는 중력에 의해 보장되기 때문에 , 질량은 태양이 없어도 태양계 외부에 있으므로 안정적인 조건과 필요한 온도가 유지됩니다. 그리고 바다 깊은 곳, 바다 밑바닥에서 끓어오르는 생명은 태양이 사라진 것도 알아차리지 못할 것입니다. 그 생명체는 우리 행성이 한때 태양 주위를 돌았다는 사실조차 알지 못할 것입니다. 아마도 진화할 것입니다.
눈덩이인 지구가 수십억 년 후 언젠가 우리 은하계의 별 중 하나로 날아가 궤도에 진입할 가능성은 희박하지만 가능합니다. 또 다른 별의 궤도에서 우리 행성이 "해동"되어 생명에 유리한 조건이 표면에 나타날 수도 있습니다. 아마도이 모든 길을 극복 한 바다 깊은 곳의 생명은 이미 한 번 일어났던 것처럼 다시 표면으로 나타날 것입니다. 아마도 진화의 결과로 지적 생명체가 이후 지구에 다시 나타날 것입니다. 그리고 마지막으로 그들은 데이터 센터 중 한 곳의 유적에서 사이트의 질문과 답변이 포함된 살아남은 미디어를 찾을 수도 있습니다.
모두 다 아는 세 가지 순환 프로세스, 태양 상수 값의 느린 소위 장기 변동으로 이어집니다. 해당하는 세속적 기후 변화는 일반적으로 M.V.의 작업에 반영된 태양 상수의 변동과 관련이 있습니다. 로모노소프, A.I. Voeykova 및 기타 나중에 이 문제를 개발할 때 발생했습니다. M. Milankovitch의 천문학적 가설, 지질학적 과거의 지구 기후 변화를 설명합니다. 태양 상수의 장기적인 변동은 지구와 다른 행성의 상호 인력으로 인해 발생하는 지구 궤도의 모양과 위치뿐만 아니라 세계 공간에서 지구 축의 방향의 느린 변화와 관련이 있습니다. 다른 행성의 질량 때문에 태양계태양의 질량보다 훨씬 적기 때문에 그 영향은 지구 궤도 요소의 작은 섭동 형태로 느껴집니다. 중력의 복잡한 상호작용의 결과로 태양 주위의 지구의 경로는 일정한 타원이 아니라 다소 복잡한 폐곡선입니다. 이 곡선을 따르는 지구의 복사량은 지속적으로 변화하고 있습니다.
첫 번째 순환 프로세스는 다음과 같습니다. 궤도 모양의 변화약 100,000년의 주기로 타원형에서 거의 원형으로 변한다. 이를 편심 진동이라고 합니다. 이심률은 타원의 신장을 특징으로 합니다(작은 이심률 – 둥근 궤도, 큰 이심률 – 궤도 – 길쭉한 타원). 추정에 따르면 특징적인 시간이심률의 변화는 10 5년(100,000년)입니다.
쌀. 3.1 - 지구 궤도 이심률의 변화(규모에 맞지 않음)(J. Silver, 2009에서)
이심률의 변화는 비주기적입니다. 0.0163에서 0.0658 사이에서 0.028 값 주위에서 변동합니다. 현재 0.0167의 궤도 이심률은 계속 감소하고 있으며 25,000년 후에 최소값에 도달하게 됩니다. 이심률의 감소 기간도 최대 40만년으로 예상됩니다. 지구 궤도의 이심률의 변화는 지구와 태양 사이의 거리의 변화로 이어지며, 결과적으로 태양에 수직인 단위 면적에 단위 시간당 공급되는 에너지의 양이 변경됩니다. 태양 광선대기권의 꼭대기에. 이심률이 0.0007에서 0.0658로 변할 때, 지구가 궤도의 근일점과 원일점을 통과할 때 이심률로부터 태양 에너지 플럭스의 차이는 태양 상수의 7%에서 20-26%로 변하는 것으로 나타났습니다. 현재 지구의 궤도는 약간 타원형이며 태양 에너지 흐름의 차이는 약 7%입니다. 타원율이 가장 큰 동안 이 차이는 20~26%에 달할 수 있습니다. 따라서 작은 이심률에서는 궤도의 근일점(1억 4,700만km) 또는 원일점(1억 5,200만km)에 위치한 지구에 도달하는 태양 에너지의 양이 약간 다릅니다. 가장 큰 이심률에서는 태양 상수의 1/4에 해당하는 양만큼 원일점보다 근일점에 더 많은 에너지가 전달됩니다. 편심 변동에서 다음과 같은 특징적인 주기가 확인됩니다: 약 0.1; 0.425년과 120만년.
두 번째 순환 과정은 황도면에 대한 지구 축의 기울기 변화로, 약 41,000년의 주기를 갖습니다. 이 시간 동안 경사는 22.5°(21.1)에서 24.5°(그림 3.2)로 변경됩니다. 현재는 23°26"30"입니다. 각도가 증가하면 여름에는 태양 높이가 증가하고 겨울에는 감소합니다. 동시에 고위도에서는 일사량이 증가하고 적도에서는 태양의 높이가 증가합니다. 이 경사도가 작을수록 겨울과 여름의 차이가 작아집니다. 겨울이 따뜻하면 눈이 많이 내리는 경향이 있고, 여름이 추우면 눈이 모두 녹지 않게 됩니다. 눈이 지구에 쌓이면서 빙하의 성장을 촉진합니다. 경사가 증가하고 계절이 더욱 뚜렷해지며 겨울은 더 춥고 눈이 적고 여름은 더 따뜻하며 눈과 얼음이 녹는 양이 많아 빙하가 극지방으로 후퇴하는 것을 촉진합니다. , 그러나 지구상의 태양 복사량의 위도 차이를 줄입니다.
쌀. 3.2 – 시간에 따른 지구 자전축의 기울기 변화(J. Silver, 2009)
세 번째 순환 과정은 세차 운동이라고 불리는 지구 회전축의 진동입니다. 지구 축의 세차 운동- 이것은 원형 원뿔을 따라 지구 자전축이 천천히 움직이는 것입니다. 세계 공간에서 지구 축 방향의 변화는 편평도로 인한 지구 중심과 지구-달-태양의 중력축 사이의 불일치로 인해 발생합니다. 결과적으로 지구의 축은 특정 원뿔형 표면을 나타냅니다(그림 3.3). 이 진동의 주기는 약 26,000년이다.
쌀. 3.3 – 지구 궤도의 세차 운동
현재 지구는 6월보다 1월에 태양에 더 가깝습니다. 그러나 세차운동으로 인해 13,000년이 지나면 1월보다 6월에 태양에 더 가까워질 것입니다. 이는 북반구의 계절적 기온 변화를 증가시킬 것입니다. 지구 축의 세차 운동은 궤도의 근일점을 기준으로 동지점과 하지점의 위치를 상호 변화시킵니다. 궤도 근일점과 동지점의 상호 위치가 반복되는 기간은 21,000년입니다. 보다 최근인 1250년에는 궤도의 근일점이 동지와 일치했습니다. 지구는 이제 1월 4일에 근일점을 지나고, 12월 22일에 동지가 발생합니다. 둘 사이의 차이는 13일 또는 12°65"입니다. 동지점과 근일점의 다음 일치는 20,000년 후에 발생하며 이전 것은 22,000년 전이었습니다. 그러나 이 사건들 사이에서 하지점이 다음과 일치했습니다. 근일점.
작은 이심률에서, 궤도 근일점을 기준으로 하지점과 동지점의 위치는 겨울과 겨울 동안 지구로 유입되는 열의 양에 큰 변화를 가져오지 않습니다. 여름 시즌. 궤도 이심률이 예를 들어 0.06으로 커지면 그림이 극적으로 변합니다. 이것이 바로 이심률이 23만년 전에 있었고 62만년 뒤에도 그럴 것입니다. 지구의 이심률이 큰 경우, 태양 에너지의 양이 가장 많은 근일점에 인접한 궤도 부분은 빠르게 통과하고, 춘분점을 거쳐 원일점까지 길쭉한 궤도의 나머지 부분은 오랫동안 천천히 통과합니다. 태양으로부터 아주 멀리 떨어져 있는 시간. 이때 근일점과 동지점이 일치하면 북반구는 짧고 따뜻한 겨울과 길고 시원한 여름을 경험하는 반면, 남반구는 짧고 따뜻한 여름과 길고 추운 겨울을 경험하게 됩니다. 하지점이 궤도 근일점과 일치하면 북반구에서는 더운 여름과 길고 추운 겨울이 관찰되고 남반구에서는 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 길고 시원하며 습한 여름은 대부분의 육지가 집중되어 있는 반구의 빙하 성장에 유리합니다.
따라서 나열된 서로 다른 크기의 태양 복사 변동은 모두 서로 중첩되어 태양 상수의 복잡한 장기 변화 과정을 제공하고 결과적으로 양의 변화를 통해 기후 형성 조건에 중요한 영향을 미칩니다. 태양 복사를 받았습니다. 태양열의 변동은 세 가지 순환 과정이 모두 같은 위상에 있을 때 가장 두드러집니다. 그러면 지구상의 거대한 빙하가 녹거나 빙하가 완전히 녹는 것이 가능합니다.
천문주기가 지구 기후에 미치는 영향 메커니즘에 대한 자세한 이론적 설명은 20세기 전반에 제안되었습니다. 빙하기의 주기성에 관한 이론을 발전시킨 뛰어난 세르비아의 천문학자이자 지구물리학자인 밀루틴 밀란코비치(Milutin Milankovic). Milankovitch는 지구 궤도의 이심률(타원율)의 주기적 변화, 행성 회전축 경사각의 변동 및 이 축의 세차 운동이 지구상의 기후에 심각한 변화를 일으킬 수 있다는 가설을 세웠습니다. 예를 들어, 약 2,300만 년 전, 지구 궤도 이심률의 최소값과 지구 자전축 경사의 최소 변화 기간이 일치했습니다(계절 변화를 담당하는 것이 바로 이러한 경사입니다). 20만 년 동안 지구의 궤도가 거의 원형이고 지구 축의 기울기가 거의 변하지 않았기 때문에 지구상의 계절적 기후 변화는 최소화되었습니다. 결과적으로 극지방의 여름과 겨울 기온의 차이는 불과 몇도에 불과했고 여름 동안 얼음이 녹을 시간이 없었으며 그 면적이 눈에 띄게 증가했습니다.
밀란코비치의 이론은 반복적으로 비판을 받아왔습니다. 왜냐하면 이러한 이유로 방사선의 변화가 있기 때문입니다. 상대적으로 작은, 고위도 방사선의 작은 변화가 심각한 기후 변동을 일으키고 빙하로 이어질 수 있는지에 대한 의구심이 표명되었습니다. 20세기 후반. 홍적세의 지구 기후 변동에 관한 상당한 양의 새로운 증거가 얻어졌습니다. 이들 중 상당 부분은 해양 퇴적물 기둥으로, 퇴적물이 종종 우주로 옮겨져 반복적으로 재퇴적되는 육상보다 퇴적물 순서의 무결성이 훨씬 더 크다는 점에서 육상 퇴적물에 비해 중요한 이점을 가지고 있습니다. 그런 다음 지난 약 50만 년 전으로 거슬러 올라가는 해양 시퀀스에 대한 스펙트럼 분석이 수행되었습니다. 아열대 수렴과 남극 해양 극 전선(43~46°S) 사이에 있는 중앙 인도양의 두 코어가 분석을 위해 선택되었습니다. 이 지역은 대륙에서 똑같이 멀리 떨어져 있으므로 침식 과정의 변동에 거의 영향을 받지 않습니다. 동시에, 이 지역은 상당히 높은 퇴적률(3 cm/1000년 이상)을 특징으로 하여 20,000년보다 훨씬 짧은 기간의 기후 변동을 구별할 수 있습니다. 기후 변동의 지표로서 우리는 플랑크톤 유공충의 중산소 동위원소 δO 18의 상대적 함량, 방산충 공동체의 종 구성 및 방산충 종 중 하나의 상대적 함량(백분율)을 선택했습니다. 키클라도포라 다비시아나.첫 번째 지표는 북반구 빙상의 출현 및 융해와 관련된 해수의 동위원소 구성 변화를 반영합니다. 두 번째 지표는 지표수 온도(Ts)의 과거 변동을 보여줍니다. . 세 번째 지표는 온도에는 둔감하지만 염분에는 민감합니다. 세 가지 지표 각각의 진동 스펙트럼은 세 개의 피크가 있음을 보여줍니다(그림 3.4). 가장 큰 정점은 약 10만년에 발생하고, 두 번째 정점은 42,000년, 세 번째 정점은 23,000년에 발생합니다. 이 기간 중 첫 번째 기간은 궤도 이심률의 변화 기간에 매우 가깝고 변화 단계가 일치합니다. 기후 지표의 두 번째 변동 기간은 지구 축의 경사각 변화 기간과 일치합니다. 이 경우 일정한 위상 관계가 유지됩니다. 마지막으로 세 번째 주기는 세차운동의 준주기적 변화에 해당합니다.
쌀. 3.4. 일부 천문학적 매개변수의 진동 스펙트럼:
1 - 축 기울기, 2 - 세차 ( ㅏ); 남쪽 55°의 일사량. w. 겨울에 ( 비) 및 60° N. w. 여름에 ( V), 지난 468,000년 동안 선택된 세 가지 기후 지표의 변화 스펙트럼(Hays J.D., Imbrie J., Shackleton N.J., 1976)
이 모든 것은 우리로 하여금 지구 궤도 매개변수의 변화와 지구 축의 기울기의 변화를 기후 변화의 중요한 요인으로 간주하게 하며 밀란코비치의 천문학 이론이 승리했음을 나타냅니다. 궁극적으로 홍적세의 지구 기후 변동은 이러한 변화로 정확하게 설명될 수 있습니다(Monin A.S., Shishkov Yu.A., 1979).