Milankovićin jaksot

Wikipedia
Ohjattu sivulta Milanković-syklit
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Mm. Maan akselikallistuman vaihtelu. Navalla on kylmää, kun Maan akseli on pystyssä, koska silloin Aurinko paistaa napojen lähellä kesällä alhaalta.

Milankovićin jaksot ovat Maan akselikallistumassa, akselin suunnassa ja radassa tapahtuvia jaksollisia muutoksia, jotka vaikuttavat Maan ilmastoon. Niitä pidetään yhtenä jääkausien syistä. Ne muuttavat vuodenaikoja ja eri leveysasteille eri aikoina tulevaa Auringon säteilyä[1]. Tällä on vaikutusta lämpötiloihin ja kosteuteen mutkikkaan Maan ilmakehästä, vesistöistä, lumesta, jäästä, mantereista ja kasveista koostuvan ilmastosysteemin[2] kautta.

Tähtitieteelliset jaksot, jotka Milankovićin teorian mukaan vaikuttavat ilmastoon, ovat:[1]

  • Maan radan eksentrisyyden vaihtelu, jonka jakso on 98 000 vuotta (vaihtelee välillä 0,0004–0,0607, nykyäään 0,0167)
  • Maan akselin kaltevuuskulman vaihtelu, jonka jakso 41 000 vuotta (vaihtelee välillä 20–25°, nykyään 23,5°)
  • Maan akselin kaltevuussuunnan vaihtelu eli prekessio, jonka jakso on 25 725 vuotta[3]
  • Maan radan perihelikiertymä, eli Maa ei ole aina samalla puolella Aurinkoa ollessaan sitä lähimpänä eli perihelissä, vaan tämäkin vaihtelee jaksollisesti. Tämä yhdessä prekession kanssa saa aikaan, että noin 19 000 – 23 000 vuoden kuluttua Maa on jälleen perihelissä samana vuodenaikana.[1]

Nämä vaihtelut yhdessäkään eivät vaikuta Maahan vuoden kuluessa saapuvan Auringon säteilyenergian kokonaismäärään, ainoastaan sen jakautumiseen eri leveyspiirien ja eri vuodenaikojen välillä. Asialla voi silti olla hyvinkin suuri vaikutus varsinkin kaukana päiväntasaajasta olevien alueiden ilmastoon. Milankovićin teorian mukaan esimerkiksi pieni akselikallistuma tuottaa Pohjois-Euroopan leveysasteilla jääkauden edellyttämän kylmän kesän. Teorian pohjalta tehtyihin laskelmiin näyttää osuvan melko hyvin se, että noin 18 000 – 20 000 vuotta sitten oli hyvin kylmä viime jääkauden huippukohta[4] ja noin 11 000 vuotta sitten jääkauden loputtua hyvin lämmintä[5][6][7][8][9].

Milankovićin teoria ei kuitenkaan selitä sitä, miten pienet Auringon säteilyn muutokset tuottavat suuria ilmastonvaihteluita[10]. Yleensä ajatellaan, että pieniä Auringon säteilyn muutoksia vahvistaa termohaliinikierto, kosteuden aiheuttama merijään lisääntyminen ja/tai muut ilmastonmuutosta vahvistavat tekijät. Tässä on mukana muun muassa jäätiköihin ja termohaliinikiertoon liittyviä viiveitä ja värähtelyjä. Milankovićin teoria ei myöskään selitä suoraan 100 000 vuoden välein toistuvia jääkausia[11] eikä useimpia jääkauden aikaisia lämpötilan vaihteluja.

Sisällysluettelo

[muokkaa] Milankovićin jaksot

Jääkausia aiheuttavat Milankovićin jaksot syntyvät Maan akselin kallistuman, akselin suunnan ja radan soikeuden jaksollisista muutoksista pitkien aikojen kuluessa.

[12]

Jääkaudella kesälämpötila pieneni[13], ja talvilämpötila kohosi. Varsinkin keskileveysasteiden talvet olivat kosteita ja leutoja, mutta pohjoisen talvet kylmiä[14][15]. Kesät olivat viileitä ja saattoivat olla pitkiäkin. Ilmasto oli vyöhykkeisempi kuin nyt, eli napojen ja päiväntasaajan väliset lämpötilaerot nykyistä suurempia. Tämä voimisti keskileveysasteilta kosteutta pohjoiseen kuljettavia ilma- ja merivirtoja[15]. Päiväntasaajan lähiseudun lämpötila saattoi jopa nousta[16].

Milankovićin teorian mukaan kylmää oli varsinkin silloin, kun pohjoiselle 65. leveysasteelle kesällä tuleva Auringon säteily pieneni. Auringon kesäsäteily pohjoisessa pienenee muun muassa, jos Maan akseli on vähän pystympänä. Kun Maan akseli oli pystympänä kuin nyt eli vähemmän kallellaan, oli kylmä kesä ja leuto talvi[17]. Silloin leveysasteiden väliset lämpötilaerot olivat suuret. Vuodenaikojen erot olivat pienet[18].

[muokkaa] Maan radan eksentrisyyden vaihtelu

Nykyisin Maan radan kohtalaisen suuri soikeus aiheuttaa sen, että Maan ollessa Aurinkoa lähimmillään siihen osuu säteilyä 6,5 % enemmän kuin Maan ollessa kauimpana[19]. Soikeuden aiheuttama muutos on suurin korkeilla leveyksillä[20].

[muokkaa] Maan akselin kallistuman vaihtelu

Maan akselin kallistuma vaihtelee laskujen mukaan noin 41000 vuoden jaksoissa välillä 0.005 - 0.0607[21] muiden taivaankappaleiden aiheuttamien vetovoimahäiriöiden takia. Lisäksi on olemassa pidempiä, noin 410000, 120000, 100000 ja 95000 vuoden jaksoja.[22].

[muokkaa] Prekessio, periheliliike ja ilmastoprekessio

Myös Maan akseli kiertyy vaappuvan hyrrän tavoin 25 700 vuoden jaksoissa[23]. Tätä Maan akselin suunnan vaihtelua sanotaan prekessioksi. Tämän vuoksi Maa ei ole samana vuodenaikana aina samalla puolella Aurinkoa. Kun lisäksi Maan radan periheli siirtyy, mutta eri pituisessa jaksossa, tämä yhdessä prekession kanssa saa aikaan, ettei Maa myöskään ole perihelissä eli lähimpänä Aurinkoa samana vuodenaikana. Prekession ja perihelikiertymän yhteisvaikutuksena syntyy 19000-23000 vuoden mittainen ilmastoprekessio, joka on keskimäärin 21700 vuotta[24][25]. Tämän jakson eri vaiheista riippuu, kummalla pallonpuoliskolla on kesä ja kummalla talvi, kun Maa on lähinnä aurinkoa[26]. Ilmastoon vaikuttaakin eniten juuri tämä 23000 vuoden ilmastoprekessiojakso[23].

Nykyään Maan radan aurinkoa lähin piste on siirtymässä kevättä päin, akseli oikenemassa pystyyn[27] ja radan soikeus hitaasti pienenemässä[28]. Ilmastoprekessio tuottaa nyt lauhaa talvea ja viileätä kesää[29], mutta akselin kallistuma on melko suuri ja kesät lämpimiä.

[muokkaa] Eri jaksojen yhteisvaikutus

Jääkauden jälkeistä ilmaston vaihtelua selittää osaltaan Maan akselin suunnan yms. aiheuttamat insolaatiomuutokset. Noin 18000 vuotta sitten kylmällä jääkaudella pohjoinen pallonpuolisko sai kesän ja talven insolaatioiden erot olivat pieniä. Mutta jääkauden päättyessä, noin 10 000 vuotta sitten kolmen talvikuukauden insolaatio oli 8 % pienempi kuin nyt pohjoisella pallonpuoliskolla, ja vastaavasti eteläisen pallonpuoliskon insolaatio oli pienempi[30]. Tällöin oli lämpimät kesät ja kylmät talvet.

Näin ollen Maan akselikallistuma, akselin suunta ja radan soikeus vaihtelevat ilmastoa muuttelevalla pitkäjaksoisella tavalla[31][32][33][34][35][36].

23000 vuoden ilmastoprekessio muuttaa Auringon kesäsäteilyä niin, että välillä päiväntasaaja saa enemmän säteilyä, kun pohjoisessa on lyhyt kylmä kesä[37].

Nykyisin on esitetty ajatus myös siitä, että myös Maan radan, ei akselin, kaltevuuden vaihtelu vaikuttaisi Maan ilmastoon[38].

Jos Maan rata on hyvin soikea, maa saa Auringosta säteilyä juuri pohjoisen kesällä normaalia vähemmän, mikä alentaa pohjoisen pallonpuoliskon lämpötilaa.

Radan suuri soikeus vahvistaa vuodenaikojen vaihtelua, varsinkin jos maapallo on kauimpana auringosta talvella. Jos maa on lähimpänä aurinkoa pohjoisen kesällä ja Maan rata soikea, kesä on kuuma ja lyhyt, lumi ei ehdi sulaa. Talvi on silloin pitkä ja kylmä.

Eri kaltevuus- ja ratatekijät pystyvät muuttamaan pohjoiselle pallonpuoliskolle tulevaa Auringon säteilyä 12 % eli 40 W/m2[39].

Niinpä jääkausi on kylmimmillään silloin, kun Maan akseli on melko pystyssä, Maan rata soikea ja Maa kaukana auringosta pohjoisen kesän alussa[17][40][41].

Jääkauden lopussa noin 11000 vuotta sitten Maa oli lähellä aurinkoa pohjoisen kesällä[42][43][44].

Nimenomaan pohjoisella pallonpuoliskolla tapahtuvat Auringon säteilyn muutokset ovat jääkauden kannalta merkitseviä, koska vain sinne pystyy syntymään laajoja mannerjäätiköitä[40]. Eteläinen mannerjäätikkökiintiö on täysi, koska Etelämanner on niin pieni.

Teoreettisesti laskien korkeiden leveysasteiden lämpötiloihin vaikuttaa eniten akselikallistuman vaihtelu, päiväntasaajalla ja keskileveysasteilla vaikuttaa enemmän prekessio[45][46].

Kesäkuukauden insolaatioiden arvioihin vaikuttaa sekin arvioidaanko koko vuosipuoliskon insolaatiota vai tietyn kesäkuukauden insolaatiota[47]. Eri kesäkuukausien insolaatiomaksimit sattuvat eri aikoihin. Elokuun insolaatiomaksimi laahaa hieman alle 20000 vuotta kesäkuun insolaatiomaksimin jäljessä[47].

Viime jääkauden huippukaudella ja noin 70000 vuoden takaisella suurella jääkaudella nimenomaan 60-80 leveysasteille kesällä tuleva auringon säteily laski, kun alle 60 leveysasteelle tuleva säteily pysyi melkein samana[48].

Tutkijat ovat Milankovićin jälkeen etsiskelleet tietokoneella eri leveysasteiden säteilykäyristä sopivaa keskiarvoa, jolla koetetaan ennustaa Maan lämpötilakehitystä. Käyrä pohjautuu eri leveysasteille eri Milankovićin jaksojen vaiheissa saapuvaan auringon säteilyyn. Tutkijat arvelevat, että muun muassa kesällä 65. leveysasteelle saapuva auringon säteily määrää jääkauden olemassaolon. Eräs tietokoneella laadittu malli Milankovićin jaksojen vaikutukselle Maan pinnalle tulevaan säteilyyn tuottaa ACLIN-käyrän, joka jossain määrin kuvaa ilmaston jäätiköitymisalttiutta[49][50].

Jäätiköt seuraavat ACLIN-käyrää jopa ehkä noin 6000-10000 vuoden viiveellä riippuen jäätikön koosta.

Milankovićin jaksojen mukainen 65 leveysasteen kesäpäivänseisauksen insolaatiokäyrä, ja Maan radan soikeuden vaihtelu olettaen nykyinen soikeus nollaksi.

[muokkaa] Kerrostumista mitatut ilmaston vaihtelut

Jäästä mitattuja lämpötilaa kuvaavia happi-isotooppikäyriä verrattuna auringon säteilykäyrään. Maan radan soikeus ja maapallon akselikallistuma muuttavat kesällä pohjoiselle pallonpuoliskolle saapuvaa säteilyä.

Valtamerien pohjasta poratuista näytteistä huomataan ilmastonvaihteluja 100000, 43000, 23000-24000 ja 19000 vuoden jaksoissa.

Voimakkaimmat vaikuttajat ovat maan radan soikeus/radan kaltevuus/jokin muu tekijä 100000 ja akselin kaltevuuskulman vaihtelut noin 43000 v. Hieman pienempiä jaksoja ovat 24000-23000 vuoden ilmastoprekession ja prekession aiheuttama 19000 vuoden jaksot[51][52][53].

Esimerkiksi Välimeren hapettomuus ja monsuuni vaihtelevat noin 23000 vuoden välein prekession mukaan[54].

Huomataan myös pienempiä, 14500, 12000, 9000, 7500 ja 6200 vuoden jaksoja joiden aiheuttajat ovat joitain muita, tai mahdollisesti pienempiä astronomisia vaihteluja.

Merenpohjan kerrostumat ja Milankovićin niin sanottu ACLIN-käyrä vastaavat monilta osin toisiaan[55].

Jääkautta aiheuttavia "Milankovićin yhdistelmiä":

  • Soikea Maan rata ja Aurinko kaukana auringosta kesällä ilmastoprekession takia.
  • Pyöreä Maan rata ja pieni akselikallistuma.

Milankovićin mukaan suurilla leveysasteilla vaikuttaa eniten pyörimisakselin kaltevuuskulman muuttumisen 41000 vuoden jakso, mutta päiväntasaajan lähellä 22000 vuoden prekessiojakso.

Maapallon jääpeite, kasvillisuus ja ilmakehä seuraavat Milankovićin jaksoja tuhansien vuosien viiveellä muun muassa siitä syystä, että suuret jäätiköt ovat kohtalaisen hitaita reagoimaan auringon säteilyn muutoksiin. Niinpä kaltevuuden aiheuttama ilmastonvaihtelu kulkee 8000 vuotta itse kaltevuuden vaihtelun perässä, ja prekessiosyklin aiheuttama vaihtelu 5000 uotta itse prekessiota jäljessä[56].

Merenpinnan vaihteluissa on näkyvissä pidempiäkin maan radan soikeuden vaihtelujaksoja, mm 2.9 miljoonan vuoden jakso[57].

Itse Milankovićin jaksot ovat pidentyneet jonkin verran satojen miljoonien vuosien kuluessa.

[muokkaa] Muutokset ajan mukana

Merenpohjan kerrostumista mitatut lämpötilat, aika kulkee kuvassa oikealta vasemmalle. Ensin ilmestyi 41000 vuoden jakso, sitten 100000 vuoden jakso.

Milankovićin jaksojen pituus vaihtelee jonkin verran vuosituhanten kuluessa. Ne ovat myös pidentyneet kymmenien miljoonien vuosien kuluessa. Nämä jaksot vaikuttavat eri tavalla eri leveysasteilla. Eri aikakausina eri pituiset jaksot ovat olleet määräävässä asemassa, ikään kuin jaksojen virittyminen olisi vaihdellut.

Jopa dinosaurusten valtakauden mesotsooisen maailmankauden kerrostumista on löydetty merkkejä Milankovićin jaksoista. Nisäkkäiden valtakaudella kenotsooisella maailmankaudella ilmasto on viilennyt tasaisesti. Tämä on nostanut Milankovićin jaksot vahvasti mukaan kuvaan.

[muokkaa] Jaksojen ilmaantuminen selvinä näkyviin

Kenotsooisella maailmankaudella Milankovićin jaksot ilmestyivät selvinä näkyviin noin 3,1 miljoonaa vuotta sitten plioseenin lopuilla ja jääkaudet noin 2,75 miljoonaa vuotta sitten. Panamankannaksen sulkeutuminen muutti silloin Pohjois-Atlantin merivirtoja. Vain hieman myöhemmin alkoi näkyä DO-tapahtumia, häiriöitä termohaliinikierrossa.


Noin 2,75 — 0,8 miljoonaa vuotta sitten merkittävin Maan ilmastoon vaikuttava jaksollisuus oli akselikallistumasta johtuva noin 41000 vuoden jakso[58][59][60], ja jääkaudet nykyisiä lyhempiä ja lämpimämpiä.[61] eikä prekessiosta johtuva 23000 vuoden jakso, joka muuttaa enemmän 65 leveysasteelel tulevaa Auringon kesäsäteilyä[62].

Noin 1-0.8 miljoonaa vuotta sitten jaksollisuus muuttui niin että ilmastonmuutoskäyriin ilmestyi noin 100000 vuoden jakso melko lyhyen siirtymäkauden jälkeen[63][64].

"Nykyiset" pitkät jääkaudet kestävät 100 000 vuotta ja väliin jäävät lämpimät kaudet eli interglasiaalit noin 10 000–13 000 vuotta

Lisäksi kunkin jakson loppuvaiheessa jäätiköt kasvavat hyvin isoksi, ennen kuin romahtavat.[65]. Lisäksi noin 600000-400000 vuotta sitten, kun oli vaihe MIS11, jääkaudet syvenivät.[65]

Uskotaan jäätiköitymisten syvenemisen ja jaksojen muutosten johtuvan jäätiköitymiskynnyksen alanemisesta[66].

[muokkaa] 100000 vuoden jakso

Lämpötilanvaihtelujen 100000 vuoden jaksoinen "sahakuvio", jonka mukaan lämpimät interglasiaalit ja kylmemmät jääkaudet vaihtelevat.

Ei osata sanoa täsmälleen sitä, miksi Maa seuraa nykyään 100000 vuoden jaksoa[67][68]. Monien mielestä 100000 vuoden jakso ei havainnoista päätellen ole Milankovićin teorian ennustama maan eksentrisyysjakso, vaan ilmeisesti jokin muu jakso[69].

Osaselitys voi olla siinä, että viimeisen 3 miljoonan vuoden aikana Maa on hitaasti kylmentynyt. Joidenkin mielestä jäätiköt kasvavat nykyään laajemmiksi ja paksummiksi, eivätkä ehdi sulaa 41000 vuoden jaksojen tahdissa. Tällöin 100000 vuoden jakso olisi jonkinlainen valejakso.

100000 vuoden jakso tuottaa esimerkiksi jäätiköiden tilavuuksia kuvaaviin aikakaavioihin "sahakuvion" jossa jäätiköt tosin rajusti keinahdellen ensin kasvavat noin 85000-90000 vuotta, sitten romahtavat[51][70][71]. Tämä sahakuvio näkyy selvästi mm Antarktiksen jääkairausnäytteissä[72].

Joidenkin mielestä maan radan soikeus voisi olla kaikesta huolimatta ainakin osaksi ilmastoa muuttava tekijä. Soikeusjakso muuttaa Maan pinnalle tulevaa auringon säteilyä vain 1–2 %. Näin on ollut viimeiset miljoona vuotta. 100 000 vuoden jakso liittyy 95 ja 125 000 vuoden jaksojen yhdistymiseen. 100 000 vuoden jaksoa on väitetty harhaksi tai jostain resonanssista johtuvaksi. 100000 vuoden jakso saattaa johtua Maan radan kaltevuuden vaihteluista. Myöskään soikeuden pidempi 400 000 vuoden jakso ei näy yli miljoonan vuoden ikäisissä kerrostumissa. Edellinen jääkausien välinen aika, lämmin Eem-interglasiaali alkoi noin 10 000 vuotta aiemmin kuin Milankovićin teoria edellyttäisi.

Maapallon ilmasto alkoi kylmetä uudelleen noin 8 000 vuotta sitten eli 6 000 eaa. Mutta nykyinen kasvihuoneilmiö on kääntänyt kehityksen päinvastaiseksi[73][74]. Ilman nykyistä ilmastonmuutosta uusi jääkausi tulisi muutaman tuhannen vuoden päästä.

[muokkaa] Vaikutus Maan ilmastosysteemiin

Milankovićin teoriasta puhuttaessa on usein ihmetelty sitä, miten niin pienet muutokset Auringon säteilyssä voivat aiheuttaa niin suuria muutoksia Maan ilmastossa[75][76][77][78][79]. Maan radan soikeuden jakoista johtuvat 100000 vuoden aikana tapahtuvat auringon säteilyn muutokset ovat maanpinanlal vain tuhanneosan luokkaa. Kaikki Milankovicin jakost muuttavat Maan keskilämpötilaa suoraan korkeintaan 0,2 C[80].

Useimmiten tämän katsotaan johtuvan Maan ilmaston suuresta herkkyydestä Auringon säteilylle tietyissä tapauksissa[81]. Tällöin maapallon monimutkainen ilmastosysteemi on jostain syystä hyvin herkkä auringon säteilyn muutoksille. Mutkikkaan mantereista, kasvipeitteestä, meristä, ilmakehästä ja jäätiköistä koostuvat ilmastosysteemin sisällä on monenlaisia kytkentöjä[2], joiden takia Maan ilmasto ei reagoi auringon säteilyn muutoksiin suhteessa 1:1. Kasvillisuus, meri ja niin edelleen reagoivat erilaisin viivein[82] insolaatiomuutoksiin[83]. Lisäksi jäätiköt reagoivat maan kaltevuuden ja akselin suunnan muutoksiin ajoitusten mukaan tuhansien vuosien viiveellä[83][84]. Jäätikön reagointi akselikallistuman muutokseen on 10000 vuotta ja prekessioon 6000 vuotta[85].

Kynnysarvot näyttävät olevan merkittäviä. Monesti ollaan sitä mieltä, että Milankovićin jaksot pystyvät ohjaamaan muutoksille herkkää termohaliinikiertoa. Termohaliinikierron voimakkuuden vaihtelut toimisivat silloin Milankovićin jaksoja tehostavana vahvistimena[86][87][88][89][90]. Pohjois-Atlantin ympäristöä lämmittävä Golf-virtahan on osa termohaliinikiertoa.

Jäätiköityminen vähentää ilmakehän hiilidioksidia, jolloin kasvihuoneilmiö heikkenee ja Maa kylmenee. Tämä synnyttää "hiilidioksidi-palautekytkennän"[91].

Tutkijoiden mielestä merien kerrostuminen muuttui jossain tertiäärikauden vaiheessa niin, että kun aiemmin vedet lämpenivät kesällä vain vähän, niin nyt ne lämpenivät paljon kesällä ja jäähtyivät paljon talvella. Tällöin syksyllä oli lämmintä merivettä, josta haihtui kosteutta. Samaan aikaan maa oli jo viilentynyt, jolloin sade tuli lumena alas[92].

Muita kylmenemistä kiihdyttäviä tekijöitä ovat jäätiköiden, merijään ja lumen määrän kasvu, merenpinnan alenemisen ja kasvipeitteen muutoksen aiheuttama albedon eli säteilynheijastuskyvyn kasvu. Suurten jäätiköiden massa luo viiveitä ja mahdollisesti omia värähtelyjaksoja ilmastoon. Suuret jäätiköt sulavat hitaasti. Toisaalta suuri jäätikkö voi painaa maankuorta kasaan niin, että maalämmön vaikutus lisääntyy ja sulattaa jään äkistikin.

Kostea talvi lisää meriveden makeutta, makea vesi jäätyy helpommin ja syntyy enemmän Maata jäähdyttävää merijäätä. Maan säteilynheijastusta eli albedoa kasvattaa myös kuivumisen ja muiden muutosten aiheuttama tuulisuuden kasvu, joka nostaa ilmaan auringon säteilyä heijastavaa pölyä. Ilmaston kylmeneminen vähentää myös kasvihuonekaasujen hiilidioksidin, metaanin ja vesihöyryn määriä, mm. koska muuttaa biologista hapen tuottajien ja kuluttajien tasapainoa. Termohaliinikierron hidastuminen vähentää myös hiilidioksidia, koska hidas kierto sitoo enemmän hiilidioksidia kuin nopea.[93]


[muokkaa] Perusselitys 100000 vuoden jaksolle ?

Erään näkemyksen mukaan 100000 vuoden jakso selittyy sillä, että varhaisten mannerjäätiköiden alla oli niiden leviämistä helpottavaa maa-ainetta. Näin alusta voiteli niiden etenemistä ja ne saattoivat levitä ja supistua Milankovićin jaksojen tahdissa. Jäätiköt olivat suhteellisen ohuita ja painoivat maankuorta vain vähän[94]. Mutta noin miljoona vuotta sitten jäätiköiden liikkeitä edistävä maa-aines kului pois, ja niistä tuli paksummiksi kasvavia ja hidasliikkeisempiä. Näin jäätiköitymisjakso piteni ja irtautui Milankovićin jaksoista.[95]

[muokkaa] Merijäiden muutokset luovat 100000 vuoden jakson ?

On esitetty ajatuksia siitä, että Maan jäätiköitymistila ja muut tekijät muuttelevat Milankovićin jaksojen vaikutusta. Milankovićin jaksoista ennustettu insolaatio ja Maan lämpötila eivät aina täsmää[96]. On laadittu erilaisia malleja siitä, millä tavoin Milankovićin jaksot vaikuttavat jäätiköitymisiin. Eräässä Paillardin mallissa jään kasautumisnopeus riippuu muun muassa siitä, onko käynnissä suurjäätiköityminen, pienjäätiköityminen vai jääkausien välinen aika.[97][98].

On ehdotettu, että merijäiden vaihteluissa olisi itsenäinen 100000 vuoden jakso, joka ilmenee sopivissa oloissa[99][100][101]. Tämä vaikuttaisi ilmastoon Milankovićin jaksojen lisäksi. Merijäiden pinta-alan vaihtelu saattaa kulkea hieman eri tahdissa ja olla joissain suhteissa päinvastainenkin kuin mannerjäätiköiden vaihtelu.

[muokkaa] Hiilidioksidin ajoittainen vapautuminen luo 100000 vuoden jakson ?

Hiilidioksidin vaikutuksesta Milankovicin jaksojen vaihistimena on kiistelty pitkään[80]. Kylmä vesi voi sitoa paljon hiilidioksidia, joka on ilmakehää lämmittävä kasvihuonekaasu[102]. Uusien teorioiden mukaan ilmakehän hiilidioksidin vapautuminen tietyissä oloissa esimerkiksi jäätiköiden kasvettua kyllin suureksi laukaisee kasvihuone-ilmiön ja lämpenemisen. Erään teorian mukaan jäätiköiden kasvu pohjoisella pallonpuoliskolla kyllin suureksi yhdessä Maan akselikallistuman ja ilmastoprekession kanssa siirsi länsituulia etelään. Nämä mylläsivät merivettä, josta vapautui suuri määrä hiilidioksidia.

Viime jääkauden päättymisen aikoihin vapautui todella valtavat määrät hiilidioksidia ilmakehään nopeasti[103]. Pitkään on tiedetty, että pohjoisen ja eteläisen pallonpuoliskon ilmaston vaihtelut kytkeytyvät toisiinsa niin että kun etelässä lämpenee, pohjoisessa kylmenee ja päinvastoin. Jotkut tutkijat pitävät tähän syynä termohaliinikierron vaihteluja, mutta muitakin syitä siihen voi olla. Myöskään pohjoisen ja eteläisen pallonpuoliskon vaihtelut eivät mene samassa tahdissa. Jää alkoi sulaa muutamaa tuhatta vuotta ennen pohjoisen jään sulamisen alkua trooppisilta Andeilta. Tämän jälkeen Antarktiksen jää alkoi hitaasti pienentyä[104]. Sitten pohjoisenkin jää alkoi sulaa sinne Auringon säteilyn voimistuessa. Mutta se ei riitä selittämään nopeaa hiilidioksidin vapautumista[104]. Hiilidioksidiahan sitoutui runsaasti rehevään maakasvillisuuteen, joka valtasi jääkauden päättyessä alaa.

Kun pohjoisen jää suli soittain, makeaa vettä vapautui Atlanttiin, millä oli yllättäen viilentävä vaikutus pohjoisessa. Mutta tämä viileneminen siirsi maapallon tuulia etelämmäs yhdessä Maan akselin muutosten kanssa. Etelään siirtyneet länsituulet lämmittivät suoraan Antarktista, mikä taas laukaisi Maan lämpenemisen[105].

Anderssonin teorian mukaan hiilidioksidi vapautui syvämerestä, kun eteläisen pallonpuoliskon länsituulet muuttivat suuntaa ja vaikuttivat merivirtoihin sekoittaen syvemmältä ja voimakkaammin merivettä, johon oli sitoutunut hiilidioksidia. Länsituulten suunnanmuutos toi lämmintä ilmaa ja merivettä keskileveysasteille[106][107]. Tämä nopeutti jääkauden loppumista. Kaikki ilmastotutkijat eivät ole yhtä mieltä siitä, että länsituulet olisivat voineet vaeltaa etelään, tai siitäkään että tämä vaellus olisi kyennyt lisäämään ilmakehän hiilidioksidia, muun muassa sen takia että lämpeneminen olisi ehkä lisännyt hiilidioksidia kuluttavien kasvien ja kasviplanktonin määrää.

Hiilidioksidille on ehdotettu meren sijasta lähteeksi maaperää. Yksi teoria väittää hiilidioksidin vapautuneen jäätiköiden sulavesien tulvittamalta maalta[104]. Toinen väittää lähteeksi jäätikön läheisen alueen. Zeng oli vuonna 2010 mukana tutkimusryhmässä joka päätteli, että Etelämantereella Kuningas Georgen saarelta Collinsin jäätikön lähialueelta vapautuu hiilidioksidia ilmaan[108]. Zheng on vuonna 2007 ehdottanut, että Laurentiden jäätikön kasvaminen kyllin suureksi mahdollistaa sen alle sitoutuneen hiilidioksidin vapautumisen[109] jäätikön tilan muutoksissa. Tämä tapahtuisi noin 100000 vuoden välein. [110][111] Arvostelijoiden mielestä Zengin teoriasta ei ole suoria todisteita[112].

[muokkaa] Lähteet

  • The great ice Age - climate change and life, R.C.L. Wilson S.A.Drury J.L.Chapman, Open University 2000, First published by Routledge 2000, ISBN 0-415-19841-0 hbk, ISBN 0-415-19842-9 pbk


  1. ↑ a b c The astronimical theory of climatic chage (The Milankovitch Hypothesis)
  2. ↑ a b Ruddiman 2008, s 9
  3. ↑ Otavan iso Fokus, 5. osa (Mn-Qv), art. Presessio, Otava 1973, ISBN 951-1-01070-0
  4. ↑ The Sun, Not CO2, Caused Ice Age Glaciers To Melt by Doug L. Hoffman
  5. ↑ Eronen 1991, s. 129 ja s 228
  6. ↑ Lunkka, sivu 186
  7. ↑ Ilmastonmuutos ja Suomi, Esko Kuusisto, Helsinki University Press, Helsinki 1996, ISBN 951-570-296-8, s. 18, s. 22
  8. ↑ Ruddiman 2008, s 230
  9. ↑ Wilson 2000, s 157
  10. ↑ Karttunen 2008, s 159
  11. ↑ Milankovitch Cycles And the Age of the Earth Sean D. Pitman, MD July 2006
  12. ↑ Maapallo ja avaruus, Mauri Valtonen ja Heikki Oja, ISBN 951-9269-27-4,URSA:n julkaisuja 24, Vaasa 1984, sivu x
  13. ↑ Maapallo ja avaruus, Mauri Valtonen ja Heikki Oja, ISBN 951-9269-27-4, URSA:n julkaisuja 24, Vaasa 1984, sivu 61
  14. ↑ Planeetta Maa, Juhani Kakkuri, Ursa 1991, Ursan julkaisuja 42, Paino Vaasa Oy Vaasa 1991, ISBN 951-9269-56-8, ISSN 0357-7937, Luku maapallon kaasukehä s 156
  15. ↑ a b Valtonen 1984, s 62
  16. ↑ Koivisto 2004, Jääkaudet, s. 34
  17. ↑ a b Kakkuri 1991, s 156
  18. ↑ Karttunen 2008, s 157
  19. ↑ Ilmakehä, sää ja ilmasto, Hannu Karttunen, Ursa n julkaisuja 107, Otava keuruu 2008, ISBN 978-952-5329-61-2, s 156
  20. ↑ Karttunen 2008, s 156
  21. ↑ Kalle Taipale, Jouko T. Parviainen, Jokamiehen geologia, 1995, Hanki ja jää sivu 76
  22. ↑ Eronen 1991, sivu 121
  23. ↑ a b Ruddiman 2008, s 124
  24. ↑ Eronen, sivu 130
  25. ↑ Martin Claussen: 2 Das Klima des Pleistozäns saksa
  26. ↑ Kakkuri 2004, s 156
  27. ↑ Eronen 1991, s 130
  28. ↑ Eronen, sivut 128-131
  29. ↑ Taipale 1991, Tulivuorista jääkausiin, Kalle Taipale, Matti Saarnisto, s 214
  30. ↑ Ilmastonmuutos ja Suomi, SILMU, s 25
  31. ↑ Kakkuri 1991, s. 156
  32. ↑ Valtonen 1984, s 59
  33. ↑ Maapallon ilmastohistoria, Juha Pekka Lunkka, Gaudeamus, 2008, ISBN 978 952 495 083 1, 185
  34. ↑ Koivisto, Jääkaudet, sivu 38
  35. ↑ What controls the advance and retreat of these large glaciers during the four long, cool periods?
  36. ↑ Eisschilde und Eiskernarchive Michael Pirrung, Martina Kunz-Pirrung, Seminar Stoffkreisläufe SS2002, Leitung Prof. Lothar Viereck-Götte, viereck@geo.uni-jena.de, Institut für Geowissenschaften, Friedrich-Schiller-Universität Jena, http://www.igw.uni-jena.de
  37. ↑ Ruddiman 2008, s 195
  38. ↑ An orbital cycle
  39. ↑ Ruddiman 2008, s 129
  40. ↑ a b Valtonen 1984, s 61
  41. ↑ Maapallon muuttuva ilmasto, Jorma Keskitalo, Julkaisupaikka Tammi helsinki 2005,Painopaikka Gummerus Jyväskylä 2005, ISBN 951-31-3425-3, sivu 63
  42. ↑ Eronen 1991, s 129
  43. ↑ Lunkka 2008, s 186
  44. ↑ Ruddiman 2008, s 125
  45. ↑ Eronen 1991
  46. ↑ Lunkka 2002, s 188, s, 187, s. 189
  47. ↑ a b Ruddiman 2008, s 132
  48. ↑ Ruddiman 2008, s 132, s 130
  49. ↑ Marjatta Koivisto, Jääkausi, sivu 39
  50. ↑ Lena Morén, Svensk Kärnbränslehantering AB Tore Påsse, Sveriges Geologiska Undersökning: [http://www.skb.se/upload/publications/pdf/Webb_TR-01-19_sid_01-68.pdf Climate and shoreline in Sweden during Weichsel and the next 150,000 years] Technical Report TR-01-19. August 2001. englanti
  51. ↑ a b Eronen, sivu 139
  52. ↑ Das Klima ... Claussen, Potsdam, Paleoklimatologia
  53. ↑ Matti Eronen, Jääkausien jäljillä sivu 139
  54. ↑ Lunkka, sivu 182
  55. ↑ Jääkaudet, sivu 39
  56. ↑ Eronen 1991, sivu 142
  57. ↑ [ Detection of long term modulation orbital cycles in the sea level oscillations using clean algorithm of spectral analysis, R. K. Tiwari, J. G. Negi and K. N. N. Rao]GEOFIZIKA VOL. 14 1997, Received 30 August 1997, in final form 12 December 1997 UDC 551.461.2
  58. ↑ Lunkka 2008, sivu 181
  59. ↑ Ruddiman 2008, s 165, s 173 s 192
  60. ↑ Raymo, M. E., and K. Nisancioglu, The 41 kyr world: Milankovitch's other unsolved mystery, Paleoceanography, 18(1), 1011, doi:10.1029/2002PA000791, 2003.
  61. ↑ What Controls Ice Sheet Growth? englanti
  62. ↑ Ruddiman 2008, s 173
  63. ↑ Ruddiman 2008, s 173, s 165
  64. ↑ http://www.physics.ohio-state.edu/~wilkins/energy/Companion/E16.7.pdf.xpdf Milankovitch cycles
  65. ↑ a b http://wwwice.lowtem.hokudai.ac.jp/~greve/lectures/dyn_global_warming/DynGW_03.pdf
  66. ↑ Ruddiman 2008, s 172
  67. ↑ Rinne 2008,Suomalainen sääopas, s 184 "Jäätikköjen mysteerit"
  68. ↑ Hypothesis of the 100 Ka cycle,M.G. Lewis ,ES 767 Quaternary Geology,December 1, 2008 ,Emporia State University
  69. ↑ The main contradictions and drawback of the Milankovitch theory: V.A.BolŠshakov Geophysical Research Abstracts, Vol. 5, 00721, 2003, European Geophysical Society 2003
  70. ↑ Maapallon ilmastohistoria, Lunkka, sivu 224
  71. ↑ Ruddiman 2008, s 166, s179
  72. ↑ Lunkka, sivu 208, sivu 206
  73. ↑ Earth in Time Gratitude for Ice; it may only be around for another 30 Million Years J.R. Donohue
  74. ↑ Geological report for Cookham Church Paddock
  75. ↑ Maapallo ja avaruus, Mauri Valtonen ja Heikki Oja, ISBN 951-9269-27-4, URSA:n julkaisuja 24, Vaasa 1984, sivu 63
  76. ↑ Eronen, sivu 149, sivu 141, sivu 142
  77. ↑ Jääkaudet, sivu 35
  78. ↑ Kurten, jääkausi
  79. ↑ Mammutin aika - elämää jääkaudella, teksti Seppo Vuokko, kuvitus Tom Björklund, Kustannusosakeyhtiö Tammi 2009, Painopaikka Otava Keuruu 2009, ISBN 978-951-31-4114-4, Luku Jää ja lämpö vuorottelevat, Kohta Mikä aiheuttaa jääkaudet?, s. 20
  80. ↑ a b Kasvihuoneilmiö, ilmastonmuutos ja Suomi, Matti Juntunen Lasse Nevanlinna, Teknillisten tieteiden akatemia 1990:1, Gummerus Kirjapaino Oy Jyväskylä 1991, ISBN 951-666-302-8, ISSN 0787-8621, Luku 2.5.1 Milankovicin teoria, s. 41, Gribbin 1989
  81. ↑ Matti Eronen, Jääkausien jäljillä, sivu 140, alaluku Miten taivaallinen ilmaston tahdittaja toimii ja sivu 141
  82. ↑ Ruddiman 2008, s 10-14, s 160
  83. ↑ a b Ruddiman 2008, s 11
  84. ↑ Eronen, sivu 140
  85. ↑ Ruddiman 2008, s 162
  86. ↑ A Model of Glacial-Interglacial Cycles
  87. ↑ http://klimakatastrophe.wordpress.com/2008/04/21/zum-klima-der-letzten-eiszeit-und-zum-abreisen-des-golfstroms/ Zum Klima der letzten Eiszeit und zum Abreißen des Golfstroms
  88. ↑ http://www.atmosphere.mpg.de/enid/Erwartungen_fuer_die_Zukunft/-_Abrupte_Klimaaenderung_2g4.html Abrupte Klimaänderung - Ist eine neue Eiszeit möglich?
  89. ↑ http://www.geophysik.uni-kiel.de/~sabine/DieErde/Erdgeschichte/doh.html Dansgaard-Oeschger- und Heinrich-Events
  90. ↑ The Milankovitch Cycles
  91. ↑ Ruddiman 2008, s 204, 199, orig esim Ruddiman, Climete of the Past 2, 2006, s 43-78
  92. ↑ Vuokko 2009, s 21
  93. ↑ Geo.arizona.edu THE ASTRONOMICAL THEORY OF CLIMATIC CHANGE (The Milankovitch Hypothesis)]
  94. ↑ Wilson 2000, s 151
  95. ↑ Ruddiman 2008
  96. ↑ XII. HeidelbergerGraduiertenkurse PhysikWerner VidaleClimate Research PhysikWerner Aeschbach-HertigPier-Luigi VidaleClimate Discussion of the Milankovic Theory , Problems
  97. ↑ Martin Claussen: 2.3 Konzeptionelle Klimamodelle der Quartären Eiszeit saksa
  98. ↑ Milankovitch cycles
  99. ↑ Sea Ice as the glacial cycles climate switch, Hezi Gildor and Eli Tziperman
  100. ↑ Sea Ice: the glacial cycle and climate switc,Gildor, Tziperman
  101. ↑ The initiation of ice sheet growth, Milankovitch solar radiation variations, and the 100 ky ice age cycle LEDLEY T. S. ; SHAOPING CHU ;
  102. ↑ new hypothesis for deglacial CO2 rise? March 14, 2009 Climate Change An Analysis of Key Questions
  103. ↑ [http://www.mcirano.ufba.br/ftp/aulas/FISB24/seminarios/nature_2008_2010/interhemispheric_atlantic_seesaw_last_deglaciation_2009.pdf Interhemispheric Atlantic seesaw response during the last deglaciation] Stephen Barker, Paula Diz1{, Maryline J. Vautravers, Jennifer Pike1, Gregor Knorr1{, Ian R. Hall1 & Wallace S. Broecker, Vol 457,26 February 2009, doi:10.1038/nature07770
  104. ↑ a b c [http://web.me.com/uriarte/Earths_Climate/10._Deglaciation.html Chapter 10. Deglaciation. ] Antón Uriarte, Earth’s Climate History
  105. ↑ [www.physorg.com/pdf156088725.pdf 3 Wind shifts may stir CO2 from Antarctic depths]
  106. ↑ Mikä aiheutti viimeisen jääkauden nopean loppumisen? C02-raportti ilmastouutisia 28.06.2010 10:58, alkup. lähde Bob Andersson University of Columbia ja myös Maine University Michael Denton, Penn State University Michael Alley
  107. ↑ [www.physorg.com/pdf156088725.pdf ] Wind shifts may stir CO2 from Antarctic depths] Pobert Andersson PHYSorg.com. 12 Mar 2009.
  108. ↑ [1]Glacial burial and decomposition of ancient organic carbon: a scientific expedition to King George Island, Antarctica , Ning Zeng, Project Scientist, Associate Professor, University of Maryland, College Park Jay Gregg, Junior Scientist, University of Maryland, College Park
  109. ↑ [http://www.atmos.umd.edu/~zeng/papers/Zeng03_glacialC.pdf Glacial-Interglacial Atmospheric CO2 Change —The Glacial Burial Hypothesis, Ning Zeng] ADVANCES IN ATMOSPHERIC SCIENCES, VOL. 20, NO. 5, 2003, PP. 677–693
  110. ↑ Glacial-interglacial Cycles
  111. ↑ Quasi-100 ky glacial-interglacial cycles triggered by subglacial burial carbon release Ning Zeng 2007 doi:10.5194/cp-3-135-2007 Clim. Past, 3, 135-153, 2007
  112. ↑ [http://www.clim-past-discuss.net/2/S291/2006/cpd-2-S291-2006.pdf Interactive comment on “Quasi-100 ky glacial-interglacial cycles triggered by subglacial burial carbon release” by N. Zeng] Clim. Past Discuss., 2, S291–S293, 2006 [www.clim-past-discuss.net/2/S291/2006/] 19 August 2006 Review of “Quasi-100 ky glacial-interglacial cycles triggered by subglacial burial carbon release ” by N. Zeng.

[muokkaa] Katso myös

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Milankovitch cycles.

Haettu osoitteesta http://fi.wikipedia.org/w/index.php?title=Milankovi%C4%87in_jaksot&oldid=11336705
Henkilökohtaiset työkalut
Nimiavaruudet

Muuttujat
Toiminnot
Valikko
Osallistuminen
Tulosta tai vie
Työkalut
Muilla kielillä