GoBIO - Lifestyle magazine

Начало / Любопитно / Био Еволюция / Наклонът на земната ос и парниковият ефект в съвре...

Любопитно

Био Еволюция

Био Еволюция

Наклонът на земната ос и парниковият ефект в съвремения свят

Наклонът на земната ос и парниковият ефект в съвремения свят

Количеството на слънчевата енергия, достигаща всяка точка на Земята, щеше да бъде постоянно през цялата година. Наклонът на земната ос е стойността на ъгъла между оста на въртене на планетата и перпендикулярна на орбиталната равнина. Към 1 януари 2014 г. този ъгъл е 23°26'14,89". Според Птолемей тази стойност е 23°51', а датският астроном Тихо Брахе през 1587 година го определя на 23°30'30". От астрономическа гледна точка, наличието и поддържането на този естествен наклон води до смяната на годишните времена. Поради тази причина, на Земята от март до септември в северното полукълбо е лято. Поради това накланяне, Слънцето изгрява рано, залязва по-късно, а дните са по-дълги. Когато е лято в северното полукълбо, северните ширини получават повече слънчева светлина, отколкото южното полукълбо. Дните са по-дълги и ъгълът на слънцето е по-висок. В същото време, в южното полукълбо е зима. Дните са по-кратки и ъгълът на Слънцето е по-нисък.

Важно свойство на наклона на Земята е цикличното изменение на стойността на този ъгъл. Позицията на Земята спрямо Слънцето се променя непрекъснато, в зависимост от параметрите на ексцентричността на орбитата на Земята. Разликата в тези орбитални параметри постоянно се променя, като се променя и позицията на Земята спрямо Слънцето. Тези вариации са ниски и все пак са в състояние да променят дела на слънчевата енергия, която достига до Земята. Тази теория е изложена от сръбския астроном Миланкович, който вярвал, че наклонът на земята варира между 22,1° и 24,5° в цикъл от около 41000 години. Когато наклонът на земята е по-малък, летата са по-хладни, а зимите по-леки. Когато наклонът е по-силно изразен и сезоните са по-ясно изразени. Как се отразява това на климата на планетата? Въпреки че зимата е мека, тя все още ще бъде достатъчно студена, че да вали достатъчно сняг в областите далеч от екватора. И ако летата са по-хладни, снегът по високите части няма толкова лесно да се топи и ще се натрупва с течение на времето, докато се образуват ледници. Снегът отразява по-добре слънчевата енергия отколкото водата или земята, като по този начин увеличава охлаждането на планетата. Понижението на температурата води до по-голямо натрупване на сняг и образуване на ледници. Това води до увеличаване на отражението на слънчевите лъчи, което понижава температурата и т.н. Това е основната причина за ледниковите периоди.

Естественият парников ефект

Парниковият ефект е явление с естествен произход, което запазва радиацията, излъчвана от Слънцето, като например инфрачервените лъчи, които са източник на топлинна енергия. Земната атмосфера улавя някои от тези "горещи" лъчи, поради наличието на някои газове (известни като "парникови газове"), което пък позволява на Земята да има средна температура от 15°C, вместо - 18°C, при което животът би бил невъзможен. При своята дейност човекът отделя допълнително парникови газове, които създават така наречения "парников ефект", който допълва възникналия по естествен начин. Двата основни газа, отговорни за естествения парников ефект, са водната пара (H2O, над 50% от емисиите на парникови газове в атмосферата) и въглеродният диоксид (CO2, почти 40%). Има и други – метан (CH4), в резултат от дейността на някои бактерии, присъства във влажните зони като блата или делти, диазотен оксид (N2O другото име райския газ) и озон (O3, който също предпазва повърхността на Земята от вредните ултравиолетови лъчи на Слънцето). Важно е да се отбележи, че в атмосферата всички парникови газове представляват едва 1% от всички присъстващи газове (другите газове са азот 79% и кислород 20%).

Какво е влиянието върху климата?

Думата климат идва от "клима" на гръцки и означава наклон, тъй като още преди 22 века древните гърци забелязват зависимостта на климатичните условия от наклона на слънчевите лъчи спрямо хоризонта. Енергията, която Земята получава от Слънцето, е тази, която управлява климатичната системата.

Климатите на земята са комбинация от три явления:

• Разпределението на енергията, получена от Слънцето върху земното кълбо.

• Начинът, по който атмосферата и океанът преразпределят получената енергията.

• Силата на усвояването от атмосферата на инфрачервена радиация, излъчвана в небето от повърхността на Земята (парников ефект).

В допълнение към измененията на енергията, излъчвана от Слънцето, които се случват циклично през периоди от 11 години, 80 години и т.н., разпределението на слънчевата енергия, получена на Земята в зависимост от географската ширина, зависи от три основни астрономически фактора:

1. Наклонът на оста на въртене на Земята по нейната орбита, което обяснява сезоните.

2. Ексцентричността на орбитата на Земята. Орбитата, която Земята описва около Слънцето, не винаги е една и съща. Тя е елипса, чиято форма не е константа – тя е повече или по-малко елипсовидна, така че разстоянието от Земята до Слънцето по време на годишния цикъл не е постоянно.

3. Прецесия на равноденствията. Не само формата на елипсата е променлива, но и посоката не е постоянна, така че ако в момента Земята е в най-близката си точка до Слънцето в началото на януари, след няколко хиляди години ще бъде през юни.

Климатът на Земята е комбинация от тези цикли, което обяснява редуването между ледникови и междуледникови периоди (цикъл на Миланкович). Те не са във фаза, което означава, че никога няма да има два еднакви цикъла. Въздушните и океански циркулации и съставът на атмосферата (съдържание на парникови газове, CO2, метан) също зависят от това как климатът ще реагира на промените в астрономическите параметри.

Действието на човека

От началото на индустриалната епоха, човечеството излъчва в атмосферата големи количества парникови газове, които поглъщат част от инфрачервената радиация, излъчвана от Земята. В момента в атмосферата се изпускат годишно над 6 милиарда тона въглероден диоксид. И ако океанът и растителността поглъщат около половината от тази на въглероден диоксид, а другата половина остава в атмосферата, то това причинява увеличение с 0,5% годишно на концентрация на CO2. Емисиите се увеличават непрекъснато и ние трябва да очакваме затопляне с няколко градуса в световен мащаб. Скоростта на промените ще зависи от способността ни да контролираме нашите емисии. Във всеки случай, значителното затопляне е неизбежно и ще се развие в продължение на хиляди години, без надежда за връщане на температурите. Само нашата мъдрост може да ограничи размера на този феномен с общочовешка значимост.


Още теми от Любопитно

Разплащателни карти Защита за онлайн разплащане