İklim Değişikliği ve Dünya Yörüngesindeki Değişiklikler Milankovitch Teorisi (1930 lar): Dünya yörüngesindeki değişiklikler mevsimler süresince Dünyanın güneşten aldığı enerji miktarında değişiklikler üretir Three elements of the Earth orbit vary periodically The eccentricity – 100,000 years cycle Precession of the axis of rotation - 23,000 years Obliquity – 41,000 year cycle These variations result in three Milankovitch cycles which have been observed in the Earth climate and geological records. Milutin Milanković 1879-1958

Variation in the Eccentricity The Earth orbit changes between being less elliptical and more elliptical Large eccentricity translates in a bigger difference in the amount of solar energy that the Earth receives at the extreme points of the orbit Currently the eccentricity is small. The Earth is closest to the Sun in January and farthest from the Sun in July by 3%. This results in about 7% difference in the solar energy received on Earth If the difference in the distance to the sun increases to 9%, the Earth will experience about 20% variation in the received solar energy This cycle has a period of about 100,000 years

Precession of the Earth axis Currently the Earth gets closest to the sun in January Due to the precession in ~11,000 years it will be closest to the sun in July: The NH winter will be colder than today and the SH winter will be milder This cycle has a period of 23,000 years

Variations in the Obliquity The obliquity (the tilt of the Earth with respect to the ecliptic) varies between 22 and 24.5 degrees This variation has periodicity of 41,000 years The obliquity determines the seasonal variations Large obliquity -> larger differences between the winter and the summer Smaller obliquity -> less pronounced seasonal changes

Milankovitch Cycles and Glaciations 100,000 year period is observed in the advancement and the receding of the glaciers at high latitudes.

Milankovitch Cycles in the Atmosphere

Milankovich Döngüsü Soğuk yazlar soğuk kışlardan daha önemlidir. Eksenin eğimi Yörüngenin şekli Devinim (Precession) Can’t be the whole story-have operated throughout earth history

Eksen Eğimi Küçük Eksen Eğimi: Hafif kışlar ama serin yazlar. Buz Devri'ni oluşturuyor. Büyük Eksen Eğimi: Soğuk kışlar ancak sıcak yazlar. Buzul çağlar arasını destekliyor.

Eksen Eğimi ve İnanılmaz Küçülen Tropik Kuşağı. Dünyanın Ekseni Eğimi Küçülüyor 24.2 derece 9.500 yıl önce. 23.4 derece günümüzde. 22.6 derece günümüzden 10.200 yıl sonra. Tropik kuşağı küçülüyor 14.7 m/yıl = 4 cm/gün = 1.7 mm/saat Ilıman bölgeler 1550 km2/yıl kazanıyor. 1080 at the expense of tropics 470 at the expense of Arctic and Antarctic

Devinim: 26,000 yıllık döngü

Yörüngenin Şekli + Devinim Yaz mevsiminde karın ne kadar eriyeceğini etkiler.

Sera Etkisi Doğal bir Sera etkisi olmadan, yeryüzü donardı Su buharı nedeniyle 90% Diğer katkıda bulunanlar: karbon dioksid, metan, azot oksitler “Biraz sera etkisi iyi bir şeydir” Carl Sagan Problem: Bilinmeyen nihai sonuçlara doğru hızla ilerliyoruz

Karbonat-Silikat Döngüsü Dünya Venüs'le neredeyse aynı karbon dioksit seviyesine sahiptir. Volkanlar atmosfere karbon dioksit ekler. Dağ oluşumu soğumaya yardımcı olur. Karbon dioksit, karbonat kayaları yapmak için havadan uzaklaştırılır. “Icehouse” ve “Greenhouse” bölümleri

Karbonat-Silikat Döngüsü

Kartopu Dünya 900 ile 600 m.y arasında önce, Dünya yaklaşık dört kez tamamıyla dondu (veya neredeyse). Küresel donma, son derece hızlı deniz seviyesi yükselişi ve küresel ısınma ile dönüşümlü geçti. Kanıt: Buzul tortullarının tüm kıtalarda, hatta düşük enlemlerde gözlenmesi Buzul tortullarının hemen üzerinde kalın karbonat kayaçlarının bulunması

CAP KARBONAT BUZUL TORTULU

Kartopu Dünya

Kartopu Dünya

Kartopu Dünya Bu oluşumu ne tetikledi? Soluk erken güneş Biyolojik Değişimler

Buz Çağına ne sebep oldu? Dünya'da (Endojenik) Karbonat – Silikat döngüsü Volkanik püskürmeler- Ani CO2 (ısınma) veya parçacık çıkışları (soğuma) Dağ Oluşumları- Atmosferdeki döngünü değişmesi Kıta – Okyanus konfigrasyonu Dünya Dışında (Eksojenetik) Güneşteki değişimler (soluk erken güneş) Dünya Yörüngesindeki Varyasyonlar (Milankovitch Çevrimleri) Gerçekten bilinmiyor!

Başka bir buzul çağına mı başladık? Tarihi Zamanlarda Isınma ve Soğuma Duman, Sis, CO2, İklimi Düşürebilire Gerçekten Bilinmiyor! Fosil yakıtlara bağlı olarak küresel ısınma birçok yönden felaket olabilir, ancak muhtemelen bu uzun vadeli döngüleri fazla etkilemeyecektir. Tipik bir buzulluğun başlangıcından çok önce fosil yakıtlardan kurtulacağız.