Исследовательская группа, состоящая из климатологов и астронома, использовала усовершенствованную компьютерную модель для воспроизведения циклов ледниковых периодов от 1,6 до 1,2 миллиона лет назад. Результаты показывают, что ледниковый цикл управлялся преимущественно астрономическими силами совершенно иначе, чем в современную эпоху. Эти результаты помогут нам лучше понять прошлое, настоящее и будущее ледяных щитов и климата Земли.
Орбита Земли вокруг Солнца и ориентация ее оси вращения медленно меняются со временем из-за гравитационного притяжения Солнца, Луны и других планет. Эти астрономические силы влияют на окружающую среду на Земле из-за изменений в распределении солнечного света и контраста между сезонами. В частности, ледяные щиты чувствительны к этим внешним силам, что приводит к циклу между ледниковыми и межледниковыми периодами.
Современный ледниково-межледниковый цикл имеет период около 100 000 лет. Однако ледниковый цикл в раннем плейстоцене (около 800 000 лет назад) переключался быстрее, с циклом около 40 000 лет. Считалось, что за это изменение ответственны астрономические внешние силы, но детали механизма не были поняты. В последние годы стало возможным более детально исследовать роль астрономических сил за счет уточнения геологических данных и развития теоретических исследований.
Изображение: представление художника о том, как астрономические силы влияют
на движение Земли, климат и ледяные щиты. Источник: eurekalert
Команда под руководством Ясуто Ватанабэ из Токийского университета сосредоточилась на раннем плейстоцене от 1,6 до 1,2 миллиона лет назад, используя усовершенствованную компьютерную модель климата. В этих симуляциях учитываются астрономические силы, основанные на современной современной теории. Крупные численные модели в этом исследовании хорошо воспроизводят ледниковый цикл 40 000 лет раннего плейстоцена, на что указывают данные геологической летописи.
Анализируя результаты моделирования, команда выявила три факта о механизмах, с помощью которых астрономические силы вызывали изменения климата в те времена. (1) Ледниковый цикл определяется небольшими различиями в амплитуде изменения ориентации оси вращения и орбиты Земли. (2) Время дегляциации определяется главным образом положением точки летнего солнцестояния на ее орбите, которая находится в перигелии, а не только влиянием периодического изменения наклона земной оси. (3) Сроки изменения ориентации оси вращения и положения точки летнего солнцестояния на ее орбите определяют продолжительность межледниковья.
«По мере того, как обнаруживаются геологические свидетельства более древних времен, становится ясно, что на Земле был другой климатический режим, чем сегодня. У нас должно быть другое понимание роли астрономического воздействия в далеком прошлом», — говорит Такаши Ито из Национальной астрономической обсерватории Японии, член этой исследовательской группы, который руководил обсуждением астрономических внешних сил. «Численное моделирование, выполненное в этом исследовании, не только хорошо воспроизводит плейстоценовый ледниково-межледниковый цикл, но также успешно объясняет сложные эффекты того, как астрономическое воздействие приводило к циклу в то время. Мы можем рассматривать эту работу как отправную точку для изучения ледниковых циклов за пределами современной Земли».
Нет комментариев