地球の軌道の変化とは? わかりやすく解説

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地球の軌道の変化

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/06/10 15:02 UTC 版)

氷河時代」の記事における「地球の軌道の変化」の解説

ミランコビッチ・サイクルは、太陽周り公転する地球軌道みられる特徴で、公転軌道自転軸一連の周期的な変化を指す。それらの変化日射量変化させるが、各サイクル異な長さを持つため、ある時はそれらは互いに効果強め合い、またある時は(部分的に相殺され日射量変化複雑な曲線表示されるミランコビッチ・サイクル氷河時代の中で氷期と間氷期発生影響を及ぼすことには有力な証拠がある。現在の氷河時代は、特に最近40万年間については、詳しく研究され、最もよく理解されているが、それは大気組成及び温度指標氷体積を記録している氷床コア対象とする期間だからである。この期間内において、ミランコビッチ軌道強制力の期間と氷期/間氷期振動数一致が非常に近いので、軌道強制力一般的に受け入れられている。太陽からの距離変化軌道離心率)、地軸歳差運動、及び地軸の傾き軌道傾斜角)の変化複合して地球が受ける日射量変化している。特に重要なのは地軸の傾きの変化で、季節ごとの気候激しさに強い影響与える。たとえば、7月北緯65度での太陽放射フラックスの量は22%ほどの割合450 W/m²から550 W/m²)で変動する。夏があまりに涼しくなると、前の冬に積もった全て解かすことができなくなるため、氷床発達することは広く信じられている。軌道強制力は弱すぎるので氷河形成引き金になることはないと信じる者もいるが、CO2のようなフィードバック仕組みでこの不一致説明できるかもしれないミランコビッチ強制力地球軌道要素周期的変化氷河記録表現できる予測する一方で氷期間氷期タイミングにおいてどの周期が最も重要だ認められるかを説明するためには追加説明が必要である。特に、過去80万年の間、氷期間氷期振動卓越周期10万年であり、それは地球軌道離心率軌道傾斜角変化合致する。けれども、これはミランコビッチ予測した3つの振動数の中では最も弱い。300万年前から80万年前までの間は、優勢な氷河形成パターン41,000年という地球赤道傾斜角自転軸傾斜角)の変化合致する。ある振動数が他の振動数に対して優勢であることの理由はあまり理解されておらず、現在研究活発な分野であるが、その答えはおそらく地球の気候系における何らかの共鳴の形と関係するだろうと考えられている。最近の研究成果は、増加した南極海氷による10万年周期優勢全体日射反射率増大させていることが原因であると示唆している。 従来ミランコビッチの説では、10万年周期支配的な時期過去8回あったことの説明難しい。アメリカ物理学者Richard A. MullerGordon J. F. MacDonald らは、それは地球軌道の計算2次元的な手法基づいているからであり、3次元的な解析行えば軌道傾斜角にも10万年周期現れる指摘している。彼らは、太陽系のダストバンドと地球軌道との交差影響している可能性提示しながら、これらの軌道傾斜角変化日射量変化導いているのだと述べている。これらは従来提唱されてきたメカニズムとは異なるものだが、計算結果は「予言されていた」最近40万年間について得られているデータとほぼ同じ結果示している。この Muller と MacDonald の理論に対しては、気候学者Jose Antonio Rial から反論されている。 古気候学者のウィリアム・ラディマン(英語版)は、10万年周期もっともらしく説明するモデルとして、歳差運動26,000年周期)に対す離心率変調効果(弱い10万年周期)が、41,000年周期26,000年周期で起こる温室効果ガスフィードバック効果と結びついたという説明をしている。けれども、Peter Huybers が提案した別の理論では、41,000年周期は常に優勢なのであるが、地球は現在、2番目か3番目の周期だけでも氷河時代引き金なり得る気候モード入っているのだと主張している。これは10万年の周期性が実は8万年12万年周期平均されたことによって作り出され錯覚ではないか暗に示している。この理論は、Didier Paillard によって提唱された、単純な実験に基づく多状態モデル一致している。Paillard は、更新世後期氷期サイクル3つの準安定的な気候の状態の間の飛躍としてみることができると説明している。それらの飛躍軌道強制力誘発されたのに対し更新世前期には41,000年周期氷期はたった2つ気候状態の間の飛躍から結果として生じたとしている。この振る舞い説明する力学モデルPeter Ditlevsen によって提唱された。これは、更新世後期氷期周期離心率の「弱い10万年周期」が原因ではなく主として41,000年の自転軸傾斜角周期対す非線形応答であるとする説に裏付けられるものである

※この「地球の軌道の変化」の解説は、「氷河時代」の解説の一部です。
「地球の軌道の変化」を含む「氷河時代」の記事については、「氷河時代」の概要を参照ください。

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