Milankovitch (Yörünge) Döngüleri nedir? Dünyanın Milankovitch (Yörünge) Döngülerinin iklimler üzerindeki etkileri.
Yaşamlarımız tam anlamıyla döngüler etrafında döner: aynı sırayla düzenli olarak tekrarlanan olaylar dizisi. Dünyamızda ve evrende yüzlerce farklı döngü türü vardır. Mevsimlerin değişimi, yıllık hayvan göçleri veya uyku düzenimizi yöneten sirkadiyen ritimler gibi bazıları doğaldır. Diğerleri, ekin yetiştirme ve hasat etme, müzikal ritimler veya ekonomik döngüler gibi insan yapımıdır.
Döngüler aynı zamanda Dünya’nın kısa vadeli hava ve uzun vadeli ikliminde de önemli roller oynar. Yüzyıl önce, Sırp bilim adamı Milutin Milankovitch, Dünya’nın Güneş’e göre konumundaki değişikliklerin uzun vadeli, kolektif etkilerinin Dünya’nın uzun vadeli ikliminin güçlü bir itici gücü olduğunu ve buzullaşma dönemlerinin başlangıcını ve sonunu tetiklemekten sorumlu olduğunu varsaydı.
Spesifik olarak, Dünya’nın üç tür yörünge hareketindeki varyasyonların, güneş radyasyonunun (güneşlenme olarak bilinir) Dünya atmosferinin tepesine ve güneş ışığının ulaştığı yere ne kadar ulaştığını nasıl etkilediğini inceledi. Milankovitch döngüleri olarak bilinen bu döngüsel yörünge hareketleri, Dünya’nın orta enlemlerinde (gezegenimizin ekvatorun yaklaşık 30 ila 60 derece kuzey ve güneyinde bulunan alanları) gelen güneşlenme miktarında yüzde 25’e varan değişikliklere neden olur.
Milankovitch döngüleri şunları içerir:
- Dünya’nın eksantriklik olarak bilinen yörüngesinin şekli;
- Dünya’nın ekseni açısı, Dünya’nın eğiklik olarak bilinen yörünge düzlemine göre eğimlidir; ve
- Dünya’nın dönme ekseni, devinim olarak bilinir.
Eksantriklik
Dünyanın Güneş çevresindeki yıllık dönme yolculuğu mükemmel bir döngüsel değildir, ancak oldukça yakındır. Zamanla, güneş sistemimizin en büyük iki gaz devi gezegeni olan Jüpiter ve Satürn’ün çekim kuvveti, Dünya’nın yörüngesinin şeklinin neredeyse daireselden hafif eliptike değişmesine neden olur. Dışmerkezlik, Dünya’nın yörüngesinin şeklinin mükemmel bir daireden ne kadar ayrıldığını ölçer. Bu farklılıklar Dünya ile Güneş arasındaki mesafeyi etkiler.
Eksantriklik, mevsimlerimizin biraz farklı uzunluklarda olmasının nedenidir; Kuzey Yarımküre’de şu anda kışlardan yaklaşık 4,5 gün daha uzun yazlar ve sonbaharlardan yaklaşık üç gün daha uzun baharlar oluşur. Eksantriklik azaldıkça, mevsimlerimizin uzunluğu da yavaş yavaş eşitlenir.
Dünya’nın her yıl 3 Ocak’ta veya yaklaşık olarak o tarihte ortaya çıkan Güneş’e en yakın yaklaşımı (günberi olarak bilinir) ile Güneş’ten en uzak ayrılışı (günöte olarak bilinir) arasındaki uzaklık farkı şu anda yaklaşık 5,1. milyon kilometre’dir (yaklaşık 3,2 milyon mil), yüzde 3,4’lük bir değişim. Bu, her Ocak ayında, gelen güneş ışınlarının her Temmuz ayında ulaştığından yaklaşık yüzde 6,8 daha fazla Dünya’ya ulaştığı anlamına geliyor.
Dünya’nın yörüngesi en eliptik olduğunda, her yıl gezegenimizin Güneş’e en yakın yaklaşımında, Güneş’ten en uzak ayrılışına kıyasla gelen güneş radyasyonun yüzde 23’ü fazlası Dünya’ya ulaşır. Şu anda, Dünya’nın eksantrikliği en küçük eliptiğe yakın (en dairesel) ve yaklaşık 100.000 yılı kapsayan bir döngüde çok yavaş bir şekilde azalıyor.
Eksantriklik döngüsü nedeniyle küresel yıllık güneşlenmedeki toplam değişim çok küçüktür. Dünya’nın eksantrikliğindeki farklılıklar oldukça küçük olduğu için, bunlar yıllık mevsimsel iklim değişikliklerinde nispeten küçük bir faktördür.
Eğiklik
Dünya’nın dönme ekseni, Güneş’in etrafında dolaşırken eğimlidir. Eğiklik olarak bilinir. Eğiklik, Dünya’nın mevsimleri olmasının nedenidir. Son bir milyon yılda, Dünya’nın yörünge düzlemine dik olarak 22,1 ile 24,5 derece arasında değişti. Dünya’nın eksenel eğim açısı ne kadar büyükse, mevsimlerimiz o kadar uç noktalardır, çünkü her yarımküre yaz aylarında, yarım küre Güneş’e doğru eğildiğinde daha fazla güneş radyasyonu alır ve kışın, yana yattığında daha az alır. Daha büyük eğim açıları, bozulma dönemlerini (buzulların ve buz tabakalarının erimesi ve geri çekilmesi) destekler. Bu etkiler küresel olarak tek tip değildir – daha yüksek enlemler, ekvatora daha yakın alanlara göre toplam güneş radyasyonunda daha büyük bir değişiklik alır.
Dünya’nın ekseni şu anda 23,4 derece veya uç uçlarının yaklaşık yarısı kadar eğimlidir ve bu açı, yaklaşık 41.000 yıllık bir döngüde çok yavaş bir şekilde azalmaktadır. En son yaklaşık 10.700 yıl önce maksimum eğimine ulaştı ve bundan yaklaşık 9.800 yıl sonra minimum eğimine ulaşacak. Eğiklik azaldıkça, mevsimlerimizi kademeli olarak daha ılıman hale getirmeye yardımcı olur, bu da giderek daha sıcak kışlara ve zamanla yüksek enlemlerde kar ve buzun büyük buz tabakalarına dönüşmesine izin veren daha serin yazlara neden olur. Buz örtüsü arttıkça, Güneş’in enerjisinin çoğunu uzaya geri yansıtır ve daha fazla soğumayı destekler.
Devinim
Dünya dönerken, ekseni üzerinde, merkezden biraz farklı dönen bir oyuncak top gibi hafifçe sallanıyor. Bu yalpalama, Dünya’nın ekvatorda şişmesine neden olan ve dönüşünü etkileyen Güneş ve Ay’ın yerçekimi etkilerinin neden olduğu gelgit kuvvetlerinden kaynaklanmaktadır. Yıldızların sabit konumlarına göre bu yalpalama yönündeki eğilim eksenel devinim olarak bilinir. Eksenel devinim döngüsü yaklaşık 25.771,5 yıldır.
Eksenel devinim, mevsimsel kontrastları bir yarım kürede daha aşırı, diğerinde daha az aşırı hale getirir. Şu anda günberi Kuzey Yarımküre’de kış aylarında ve Güney Yarımküre’de yaz aylarında meydana gelmektedir. Bu, Güney Yarımküre yazlarını daha sıcak hale getirir ve Kuzey Yarımküre mevsimsel değişikliklerini hafifletir. Ancak yaklaşık 13.000 yıl içinde, eksenel devinim bu koşulların tersine dönmesine neden olacak, Kuzey Yarımküre güneş radyasyonunda daha fazla aşırılık görürken ve Güney Yarımküre daha ılımlı mevsimsel değişimler yaşayacak..
Eksenel devinim, mevsimlerin zamanlamasını da kademeli olarak değiştirerek, zamanla daha erken başlamalarına neden olur ve Dünya’nın ekseninin Kuzey Kutbu’na (Kuzey Yıldızı) işaret ettiği kademeli olarak değişir. Bugün Dünya’nın Kuzey Yıldızları Polaris ve Polaris Australis’tir, ancak birkaç bin yıl önce Kochab ve Pherkad’dı.
Apsidal devinim de var. Yalnızca Dünya’nın ekseni yalpalamakla kalmaz, aynı zamanda Dünya’nın tüm yörünge elipsi de, öncelikle Jüpiter ve Satürn ile etkileşimleri nedeniyle düzensiz bir şekilde sallanır. Apsisli devinim döngüsü yaklaşık 112.000 yıldır. Apsidal devinim, Dünya’nın yörüngesinin eliptik düzleme göre yönünü değiştirir.
Eksenel ve apsidal devinimin birleşik etkileri, ortalama olarak yaklaşık 23.000 yıla yayılan genel bir devinim döngüsü ile sonuçlanır.
