Tuesday, Oct. 23, 2018

Klimatske promjene: Milankovićevi ciklusi

Autor:

|

13.02.2014

|

Kategorije:

Klimatske promjene: Milankovićevi ciklusi

Globalna klima neprekidno se mijenja. U 20. stoljeću globalna je temperatura zraka porasla za oko 0,6°C, a takav proces nazivamo globalnim zagrijavanjem. Pogledajmo pobliže što to znači. Možemo pogledati period od 1856. do danas. Postoji bogata arhiva globalnih meteoroloških podataka za navedeno razdoblje.

Točna temperaturna mjerenja obavljana su na brojnim lokacijama diljem svijeta. Globalna temperatura različita je od godine do godine. Nekad se primjećuje rast, nekad pad, no u ovom razdoblju dominantan je bio rast. Primjerice, pad je zabilježen oko 1940. godine, a zadnjih dvadesetak godina izražen je rast.

Rekonstrukcija temperature

No što nam je činiti ako poželimo imati pregled temperatura u znatno dužem periodu, recimo 1000 godina unazad? Ovo je poznati problem jer se zna da u tom razdoblju nisu sustavno, a ni točno, ili uopće, vršena mjerenja temperature.

No postoje načini procjene (rekonstrukcije) temperature zraka u razdobljima kada nisu vršena točna mjerenja, ili se uopće nisu vršila. Postoje načini kako procjeniti temperaturu tih razdoblja iz drugih podataka poput veličine godova drveća ili iz sastava leda uzetog s Antarktike ili Arktika. Ovi podaci, koji služe indirektnom mjerenju temperature, nazivaju se zamjenski podaci (proxy data).

Globalna temperatura

Prosječna globalna temperatura raste zadnjih 150 godina. Razdoblje od 1961. do 1990. referentno je razdoblje kojeg trenutno koristmo za službeni klimatološki prosjek.

Za vrijednosti temperature koje su više od temperatura u tom periodu kažemo nad su natprosječne, a ako su niže – ispodprosječne. Na grafu 1 plava linija označava period u kojem su temperature bile ispod prosjeka, a crvena iznad prosjeka. Primjerice, 1900. godina bila je 0,2°C hladnija od prosjeka (1961-1990.). Najtoplija godina do danas bila je 1998. godina koja je gotovo 0,6°C premašila višegodišnji prosjek. Iako su klimatološke projekcije za početak 21. stoljeća bile nedovosmislene u najavi nastavka izraženog rasta globalne temperature, globalna temperatura zadnjih 15-ak godina sporije raste od prvotnih predviđanja. Zašto je to tako nije tema naše kolumne.

Graf 1: Globalne temperature zraka u 20. stoljeću

Tamno plave i crvene linije označavaju prosječnu globalnu temperaturu u petogodišnjem razdoblju. Graf 2 predstavlja procjenjenu prosječnu temperaturu zraka sjeverne Hemisfere zadnja dva tisućljeća.

Ljubičasta linija označava procjenjenu temperaturu, a zelena službenu – mjerenu termometrima. Vidljiva su krivudanja temperature u ovom dugom razdoblju. Razdoblje od nekoliko stoljeća od 19. stoljeća unazad poznatije je kao razdoblje malog ledenog doba u Europi.

Baltičko more i rijeka Temza zaleđivali su se svake zime. Poznato je da su u tim hladnim razdobljima zabilježeni veliki pomori stoke u Europi. Iako je dokazano da je ovo hladno razdoblje bilo prisutno i u sjevernoj Americi, nije poznato je li hladnoća bila ograničena samo na sjevernu Hemisferu ili je bila pristutna globalno.

Graf 2: Procjena kretanja globalne temperature zadnje 2000 godina

Također se pretpostavlja da je razdoblje od 900. do 1100. godine bilo obilježeno toplim vremenom. Tako je prije malog ledenog doba, u zemljama sjeverne Europe postojala živa plovidbena aktivnost morima pa su se uspostavile kolonije na Islandu, Grenlandu, a neki tvrde čak i u Americi.

Nadolazeće hladnije razdoblje uvelike je proširilo područja mora i oceana pod ledom pa se morski promet tim područjem svi više smanjivao dok je kontakt između Skandinavije i i tih kolonija bio ograničen. Putovanja prema Grenladnu na poslijetku su prestala. Zbog nedostatka namirnica iz Europe, a i zbog sve kraćeg povoljnog dijela godina za poljodjelske radove, genladske naseobine nestale su u ranom 15. stoljeću.

Jesu li promjene u klimi nešto normalno?

Klima se neprekidno mijenja. Opravdano je postaviti pitanja jesmo li trenutno u kratkom toplom razdoblju. Hoće li se taj trend nastaviti? Kakav su projekcije za budućnost?

Na grafu 3 su procijenjene globalne temperature zadnjih 425.000 godina. Ovi podaci dobiveni su analizom ledene kore uzete u Vostoku, ruskoj istraživačkoj bazi na Antarktiku. Najdublja bušotina doprla je do čak 3.623 metara dubine u ledeni pokrov. Led na dnu potječe iz razdoblja prije gotovo pola milijuna godina. U tom razdoblju zabilježena su četiri ledena doba.

Horizontalna linija na gradu označava temperaturni prosjek 1961.-1990. Brojevi s lijeve strane označavaju odstupanje temperature od toga prosjeka, u Celzijevim stupnjevima. Na grafu se oučavaju golema kolebanja temperature zraka. Postoje duga razdoblja kada je globalna temperatura zraka bila čak 9°C niža od sadašnje. To su ledena doba.

Veći dio sjevernih predjela Zemlja prekrivao je led. Zadnje ledeno doba završilo je prije oko 12 000 godina. Postojala su i razdoblja u kojima je globalna temperatura bila više od današnje. Možemo kazati da živimo u jednom od toplijih razdoblja na Zemlji zadnjih pola milijuna godina. Što uzrokuje ovako velike promjene globalne temperature, samim time i klime?

Glacijalni periodi

Bitno je naglasiti da između svaka dva ledena doba postoje razdoblje kada je temperatura zraka viša.

Milutin Milanković

Teorija glacijalnih perioda (Milankovićevi ciklusi) danas se sve češće čuje u klimatološkim i znantvenim krugovima, a sama teorija temelji se na ranijem radu Jamesa Crolla. Znanstvenik Milutin Milanković rođen je 1879. godine u Dalju, mjestu nedaleko Osijeka. Povijest i znanost upamtile su ga po tzv. “Milankovićevim ciklusima”, teoriji koja tumači pojavu ledenih doba kao posljedicu Zemljinih astronomskih gibanja.

Umro je 1958. godine u Beogradu.

Ovaj znanstvenik svojim je radom trajno zadužio meteorološke i druge znanstvene krugove te je danas njegov rad jedna od najcjenjenijih u znantvenim krugovima. On je u svoje proračune uvrstio tri astronomska ciklusa, koji se zajedno promatrano nazivaju njegovim imenom, jer je on stvorio preciznu teoriju o njihovom uticaju na klimu Zemlje:

1. Promjena ekscentričnosti Zemljine orbite (J. Kepler, 1609. god.) od skoro pravilnog kruga do blago izdužene elipse u razdoblju od oko 100 000 godina. Ekscentričnost utječe na razlike između godišnjih doba. Kada je Zemlja najbliža Suncu, prima najviše njegove topline. Hemisfera bliža Suncu zimi ima blage zime, a ona bliža ljeti relativno topla leta. Kada je ekscentričnost najveća, tada je sezonska razlika primljene topline 20%, a sada je oko 7%.

2. Promjena nagiba Zemljine osi rotacije u odnosu na ravninu orbite (J. Pilgrim, 1904. god.), u rasponu od 22,10 do 24,50 stupnjeva u razdoblju od 41 000 godina. Kada je nagib veći, razlika godišnjih doba na višim geografskim širinama je izraženija. Promjena nagiba ima mali uticaj na ekvatoru, a veliki na polovima.

3. Precesija (Hiparh, 130. god. p.n.e.), odnosno revolucija Zemljine rotacijske osi, koja traje oko 19 000 do 23 000 godina. Kroz 11 000 godina Zemljina os produžena na sjever neće ići prema Severnjači, već prema zvijezdi Vega. Posljedica ovog složenog kretanja Zemlje je da se dani ravnodnevnice ne događaju uvijek istog datuma, već se polako pomiču u kalendaru.Trenutno, Zemlja je najbliža Suncu 3. siječnja, a najdalja 4. srpnja.

Milanković je svoje istraživanje koncentrirao na odnos Sunca i Zemlje, a pomalo zanemario strujanja izazvana nejednakim zagrijavanjem atmosfere i oceana. Ova činjenica nam govori da Milankovićeva teorija ima više utjecaja na stvarnu klimu drugih planeta nego na Zemlju (koja ima atmosferu, mora i oceane).

Uopće je danas prihvaćen i stav da su utjecaji Milankovićevih ciklusa na Marsu, kojemu nedostaje prava atmosfera i ublažavajući utjecaj oceana, čija os rotacije znatno više mijenja svoj nagib, a ekscentričnost orbite je upadljivo veća, mnogo značajnija nego na Zemlji.

Komentari

Share This Article

Related News

Očekuje li nas blaga zima?
Europa: Rekordno toplo ljeto
Klimatološko ljeto u brojkama

O Autoru

Crometeo redakcija