Цикли на прецесия и отклонение на Миланкович

В предишните видеа научихме, че по отношение на на орбиталната равнина около Слънцето, или равнината на земната орбита около Слънцето, Земята има определен наклон. Нека начертая наклона на Земята по отношение на тази орбитална равнина тук. Ако това тук е орбиталната равнина... Гледаме отстрани на тази орбитална равнина, която начертах в оранжево. И може би в тази точка от орбитата на Земята тук, може би Слънцето е отляво и лъчите от Слънцето идват от тази посока. Научихме, че Земята има определен наклон и това означава, ако помислиш за оста, около която се върти, тя не е право нагоре от орбиталната равнина, а е под ъгъл. И нека начертая това. Ако начертая стрелка, която излиза от Северния полюс, тя ще изглежда ето така. И може би ще начертая стрелка, излизаща от Южния полюс. И Земята се върти в тази посока тук, и забелязваш, че тази ос, върху която начертах тази стрелка, не е право нагоре или надолу. Точно сега е под ъгъл от 23,4 градуса спрямо вертикалата, спрямо посоките нагоре и надолу. И научихме, че това е основната причина за сезоните, понеже когато Северното полукълбо е насочено към Слънцето, то получава непропорционално количество слънчева радиация. Каквото преминава през атмосферата трябва да премине през по-малко атмосфера и нещата в Северното полукълбо получават повече дневна светлина. И когато Земята е от другата страна на Слънцето и Северното полукълбо е насочено настрани от Слънцето, тогава ще се случи противоположното. И обратното е вярно за Южното полукълбо. Но в това видео, когато говорех как наклонът може да повлияе на сезоните, също намекнах, че това е настоящият наклон в момента и през дълги периоди от време този наклон ще се промени. И, в частност, ще варира и дори границите за това вариране са различни за последните милион години, отколкото ще са за следващите милион години, но варира приблизително между 22,1 градуса и 24,5 градуса. И, за да поясним, това не се люлее напред-назад ето така. И, за да визуализираме, 22,1 и 24,5 – не е огромна разлика. Ако това е 23,4 – не го измервам точно – може би насочено в тази посока, може би 22,1 ще изглежда ето така. Всъщност преувеличих. И може би 24,5 ще изглежда ето така. Това не е огромна разлика, но е достатъчна разлика, че да вярваме, че ще има огромно влияние върху климата или сезоните, особено по отношение на това колко вероятност има различните части от планетата ни да замръзнат или да не замръзнат, или колко слънчева светлина ще получат и т.н. Има влияние, но искам да поясня, че за това е нужен голям период от време. Всъщност са нужни 41 000 години, за да се премине от минимален наклон до максимален наклон и после обратно до минимален наклон. 41 000 години. И точно сега е под наклон от 23,4 градуса, сега сме някъде тук по средата. И мислим, че последният максимум е бил в 8 700 пр. Хр., преди новата ера или преди Христа. И смятаме, че следващият минимум, когато наклонът ще е минимален, ще е през 11 800-та година. Това не е нещо, което се случва за една нощ, но е нещо, което може да повлияе на климата ни през дълги периоди от време. И това е само един фактор. И понякога тази промяна на наклона – по-засукана дума за наклон е осова инклинация. Но това всъщност е засукана дума за наклон. Тази промяна на осовата инклинация – или промяна на наклона – е една от тези промени в земната ротация или земната орбита около Слънцето, които може да имат дългосрочни цикли или ефекти върху климата на Земята и може би помагат за причиняване на определени ледени епохи, когато действат заедно през определени цикли. И общо казано, целият клас цикли са наречени цикли на Миланкович. Миланкович бил сръбски учен, който е създал теорията, че тези промени в земната орбита може да са били отговорни за дългосрочна климатична промяна, или може би при някои цикли навлизаме в или излизаме от ледена епоха, или имаме по-екстремно или не толкова екстремно време. Това са циклите на Миланкович. И промените в наклона, или осовата инклинация, са само един от възможните фактори, взимащи участие в циклите на Миланкович. В това видео и в следващото видео искам да говоря за всички възможни фактори, или поне да обобщя всички различни фактори. Ето още един. Този е доста логичен, това, че този наклон може да се промени. Един, който е малко по-нелогичен, когато за пръв път помислиш за него, е нещо, наречено прецесия. Идеята зад прецесията – мисля, че най-добрата аналогия, за която мога да се сетя – е ако си представиш Земята като капак тук. Капакът се върти в тази посока и осовата инклинация ти казва колко се люлее. Нека помислим по този начин. Представи си един люлеещ се капак. Върти се ето така, наклонен е и после, ако си представиш, че това тук беше един прът, който излиза от полюса, че това всъщност е физическа стрелка, че самата тази стрелка ще се върти. Най-добрият начин да помислим за това е люлеещ се капак. Ако си помислиш, след някакъв момент във времето това нещо ще се люлее, така че ще изглежда ето така. Сега стрелката сочи насам. И ако изчакаш още няколко секунди, може би стрелката сочи малко навън от страницата. И после изчакваш още няколко секунди и после тя сочи в тази посока, сочи към страницата. И през цялото време осовата инклинация не се променя. Можеш да приемеш осовата инклинация като колко надалеч е това люлеене. Можеш да си представиш колко надалеч от вертикалата е това люлеене и без значение къде сме в това въртене, то не се е променило и можеш да си представиш прецесията като къде в това люлеене сме. И искам да – това е малко трудно за визуализиране и се надявам, че докато мислим за това по различни начини и чертая различни диаграми, това ще стане по-ясно – но искам да го поясня. Точно както е нужно много време за наклона да се промени от минимална стойност до максимална стойност и обратно, нужно е много време прецесията на Земята да се промени значително. За да може този капак – ако си представиш, че тази стрелка изскача навън, за да може тази стрелка да проследи цял кръг са необходими 26 000 години. 26 000 години за един цял цикъл на прецесия. Искам да помисля, при положение, че се случва тази прецесия, искам да помисля как това ще повлияе на сезоните ни, или как ще повлияе на това как мислим за годината или календара. Нека начертаем орбитата на Земята около Слънцето. Това тук е моето Слънце. И тук е орбитата на Земята. И няма да мисля прекалено много – ще приема, че е почти кръгла за целта на това видео. В бъдещи видеа ще говорим как ексцентрицитетът – или колко елиптична е орбитата – може също да повлияе на циклите на Миланкович, или да вземе участие в циклите на Миланкович. Но нека просто начертаем орбитата на Земята около Слънцето тук. И можеш да си представиш, че в един момент от времето това е Земята. Да кажем, че сега е наклонена към Слънцето. И в Северното полукълбо – приемам, че тази стрелка излиза от Северния полюс – в Северното полукълбо ще е лято. И ако нямаше прецесия, никаква прецесия, когато стигнеш до този момент от годината пак ще имаш същата посока на наклона. Нека направя това в синьо. Пак ще имаш същата посока на наклона. Пак сме насочени към същата част на Вселената. Ще имаме същата Северна звезда. Преминаваш до този момент, пак накланяме в същата посока по отношение на Вселената, но не се накланяме надалеч от Слънцето. И сега в Северното полукълбо ще е зима. И продължаваме да се въртим. Ако нямаше прецесия, когато се върнеш отново до тази точка тук ще накланяме в същата тази посока. Ако осовата инклинация, или наклонът, малко се промени, може да се придвижиш нагоре или надолу, надалеч или към Слънцето, но тук е, ако приемем, че няма прецесия. Сега ще помислим какво ще се случи, ако имаше прецесия. При прецесията, когато се завъртиш веднъж около Слънцето, докато стигнеш до тази точка отново, не сочиш точно в същата посока. Сега сочиш малко по-надалеч, тоест тази стрелка – нека я начертая малко по-голяма. Това е Земята, а това е стрелката. И е трудно да визуализираме това – поне на мен ми е трудно. След като го схванеш е по-лесно да го визуализираш, но първия път, когато опитах да го разбера, ми беше трудно да разбера как пресецията се различава от осовата инклинация, или от наклона. Осовата инклинация е колко се отдалечаваме от вертикалата. Ако нямахме прецесия щяхме да сочим в една и съща посока всяка година. Само с прецесията всяка година тази стрелка бавно проследява окръжност, която преминава ето така. Ще преувелича това, за да можеш да си го представиш. Може би след няколко години тази стрелка не е – когато си в същата точка спрямо Слънцето, тази същата точка от Слънчевата система, тази стрелка вече не сочи в тази посока. Сега се е придвижила малко по тази окръжност. Сега сочи в тази посока. Ако сега сочи в тази посока, тази същата точка в Слънчевата система, тази същата точка спрямо Слънцето, същата точка в орбитата, пак ли ще е лято в Северното полукълбо? Няма да е, понеже сега не сочим директно, или не сме най-наклонени спрямо Слънцето в тази точка. Ще сме били най-наклонени спрямо Слънцето малко по-рано тази година или малко по-рано в орбитата. Щяхме да сме били най-наклонени спрямо Слънцето, може би, ето тук. И ще са нужни много, много, много хиляди години, за да се промени прецесията с толкова, но ето тук ще сме най-насочени към Слънцето в този момент от годината. Реалният ефект на прецесията върху сезоните и представата ни за годината е, че всяка година спрямо нашата орбита на Земята, понеже Земята е като капак, който бавно се върти, който бавно се движи по тази окръжност с, предполагам може да се каже, полюса си, поради това наклонът към или настрани от Слънцето е малко по-рано всяка година. Знам, че е трудно да го визуализираме, но мога да махна горната част и да си представя, че Слънцето е баскетболна топка и ако си поиграеш с това ще видиш как работи. И прецесията е друг фактор, който има роля в циклите на Миланкович. И ще видим, че когато комбинираме прецесията – или трябва да кажа, промяната в прецесията, когато я комбинираш с промените в наклона и комбинираш това с промените в колко кръгла или елиптична е орбитата и как това се променя, може да имаш сносен начин да обясниш – поне отчасти – защо Земята е навлязла в тези климатични цикли през много десетки хиляди години.