Predrag Bokšić |
VODIČ KROZ LEDENA DOBA |
ZA ASTRONOME |
Ledena doba su rezultat delovanja Sunca i složenog odgovora zemaljskog klimatskog sistema.
Ispitivanja su povezala sjaj i aktivnost Sunca na malim i vellikim razmerama vremena sa klimom. S tim u vezi, prvi pojam koji se javlja je osunčavanje kao fizička veličina koja opisuje fluks zračenja sa Sunca na Zemlji. Položaj Zemlje dobija se razvojem modela Sunčevog sistema. Kao signal “forsiranja”, spektar oscilacija osunčavanja se poredi sa spektrom klimatskih promena.
Ciklus aktivnosti Sunca pokazuje sličnost sa trendom promene prosečne temperature u toku proteklih decenija i vekova. Najupečatljiviji primer Maunderovog minimuma (“malo ledeno doba”), dokazuje prisutne promene solarne konstante tokom ciklusa pega na Suncu.
Milutin Milanković objavljuje prvu teoriju orbitalnog forsiranja, “Kanon osunčavanja”, sa determinističkim pogledom. Izradio je krive osunčavanja za nekoliko geografskih širina na kojima uočavamo “Milankovićeve cikluse“.
Pojednostavljivanja u analitičkom i numeričkom istraživanju su okarakterisala sve teze do danas – Ketrin i Džona Imbrija, Pajara, Hujbersa, i ostalih. Pri tome, način izrade modela i statističke obrade podataka menja očiglednost rezultata, ako ne i samo objašnjenje ciklusa ledenih doba. Klimatski sistem se doima kao nelinearni, haotični dinamički sistem koji beleži promene različitih vrsta, uvrštava mnoštvo faktora povratne sprege, slučajnih događaja, i zavisi samo delimično od astronomskih uticaja.
Kada se rezultati sagledaju, jedino nagib ose Zemlje dejstvuje znatno na stvaranju niskofrekventnih oscilacija temperature. Ekscentricitet orbite Zemlje deluje mnogo manje, dok precesija moduliše amplitudu godišnjih doba kada je ekscentricitet različit od nule. Nelinearni mehanizam unutar klimatskog sistema koji ispravlja modulaciju godišnjih doba mora biti odgovoran za pojavu precesionog ciklusa klime.
Period od poslednjih 780 ky se sagledava u svedočanstvima dubokomorskih sedimenata, ledenih jezgara i dr. Analiza spektra ne razlikuje poreklo ciklusa od 100 ky, dok se ciklus od 41 ky pripisuje nagibu. Prelaz iz jednog u drugi mod (41 ky, 100 ky) klimatskog sistema se desio pre 650 ky. Ovaj događaj je do sada obrađen u kontekstu teorija inklinacije orbite Zemlje, uticaja kometa, te sa vulkanskim aktivnostima kako bi se našlo tumačenje. Haotični “model zaleđivanja“ (Pajar, Hujbers), demonstrira da je spontani prelaz u drugi mod ili režim rada moguć kao svojstvo nelinearnog dinamičkog sistema.
U dalekoj prošlosti nema tragova Milankovićevih ciklusa. Zemlja je u proseku bila toplija nekoliko stepeni Celzijusa nego poslednjih 5 miliona godina. Od dve istaknute i dugotrajne glacijacije, uočavamo da su slab sjaj Sunca i niska koncentracija ugljen-dioksida kao faktora povratne sprege, doprineli u ispoljavanju jednog od tih događaja.
Ledena doba nam poklanjaju vreme da razmišljamo o eonima, kosmičkoj klimi, poreklu života na Zemlji, nelinearnoj stvarnosti, klimatskim promenama i zato istraživanje treba nastaviti.