Forçat orbital

El forçat orbital és l'efecte sobre el clima dels canvis llents en l'inclinament de l'eix de la Terra i la forma de l'òrbita de la Terra al voltant del Sol (vore variacions orbitales). Estos canvis orbitales modifiquen la cantitat total de llum solar que aplega a la Terra fins a en un 25% en latitut miges (de 400 a 500 W/(m²) en latitut de 60 graus). En este context, el terme "forçat" significa un procés físic que afecta el clima de la Terra.

Una aplicació estricta de la teoria de Milankovitch no prediu una edat de gèl "repentina" (que dure menys d'un o dos sigles), ya que el periodo orbital més ràpit és d'uns 20.000 anys. La temporalitat de les glaciacions passades coincidix molt be en les prediccions de la teoria de Milankovitch, i estos efectes poden calcular-se per al futur.

Els cicles de Milankovitch també estan associats en canvis ambientals durant els periodos d'efecte hivernàcul de l'història climàtica de la Terra. Els canvis en els sediment llacustres corresponents als periodos de temps dels cicles orbitales periòdics s'han interpretat com a evidència de forçat orbital sobre el clima durant periodos d'efecte hivernàcul com el Paleógeno Enjorn. En particular, s'ha teorizado que els cicles de Milankovitch són importants moduladors dels cicles biogeoquímics durant els events anóxicos oceànics, inclós l'Event Anóxico Oceànic Toarciano, l'Event Cenomaniano Mig, i l'Event Anóxico Oceànic Cenomaniano-Turoniano.

Descripció general

Archiu:Vostok Petit data.svg

Senyes de núcleus de gèl. Tinga en conte que la duració promig dels cicles glacials és de 100.000 anys. La curva blava és la temperatura, la curva verda és el CO₂ i la curva roja és la pols glacial arrastrada pel vent (loess). La data de hui està en el costat dret del gràfic.

A voltes s'afirma que la duració del pico de temperatura interglacial actual serà similar a la del pico interglacial anterior (etapa Sangamonian/Eem). Per lo tant, podríem estar acostant-nos al final d'este periodo càlit. No obstant, esta conclusió provablement siga errònea: les llongituts dels interglaciales anteriors no varen anar particularment regulars (vore gràfic la dreta). Berger i Loutre (2002) sostenen que “en o sense destorbament humans, el clima càlit actual pot durar atres 50.000 anys. La raó és un mínim en l'excentricitat de l'òrbita de la Terra al voltant del Sol”. Ademés, Archer i Ganopolski (2005) informen que les provables emissions futures de CO₂ poden ser suficients per a suprimir el cicle glacial durant els pròxims 500 anys.

Observe's en el gràfic la forta periodicitat de 100.000 anys dels cicles i la sorprenent asimetria de les curves. Es creu que esta asimetria és el resultat d'interaccions complexes de mecanismes de retroalimentación. S'ha observat que les edats de gèl es profundisen en passos progressius. No obstant, la recuperació a les condicions interglaciares es produïx en un sol gran pas.

La mecànica orbital requerix que la duració de la temporada siga proporcional a l'àrea d'agranada del quadrant estacional, de modo que quan l'excentricitat és extrema, la temporada en el costat opost de l'òrbita puga durar més.

The length of the seasons is proportional to the area of the Earth's orbit swept between the solstices and equinoxes.

La duració de les estacions és proporcional a l'àrea de l'òrbita de la Terra agranada entre els solsticis i els equinoccios.

Hui en dia, en l'hemisferi nort, l'estiu és 4,66 dies més que l'hivern i la primavera és 2,9 dies més que l'autumne. A mida que la precesión dels equinoccios canvia el lloc de l'òrbita de la Terra a on ocorren els solsticis i equinoccios, els hiverns en l'hemisferi nort s'allargaran i els estius s'acurtaran, creant eventualment condicions que es creu que són favorables per a desencadenar el pròxim periodo glacial.

Es creu que la disposició de les masses terrestres en la superfície de la Terra reforça els efectes de forçat orbital. Les comparacions de reconstrucció de continents tectónica de plaques i estudis paleoclimáticos mostren que les variacions orbitales tenen el major efecte durant les eres geològiques en les que les masses de terra s'han concentrat en regions polars, com és el cas hui. Groenlàndia, l'Antàrtida i les parts septentrionals d'Europa, Àsia i Amèrica del Nort estan situades de tal manera que un canvi menor en l'energia solar inclinarà l'equilibri en el clima de l'Àrtic, entre la preservació de la neu i el gèl durant tot l'any i el derretimiento complet en estiu. La presència o absència de neu i gèl és un mecanisme de realimentación positiva per al clima ben comprés.