Redigerer Milanković-syklusene

'''Milanković-syklusene''' er de forandringene i [[Jordens strålingsbalanse]] som skyldes at relativt små endringer i Jordens bevegelse omkring [[Solen]] forandrer [[solinnstråling|innstrålingen av sollys]]. Disse små, sykliske variasjonene korrelerer godt med variasjonene i [[Jorden]]s [[klima]] gjennom [[tertiærtiden]] og er en sannsynlig forklaring på svingningene i klima i denne perioden. Fenomenet har fått sitt navn etter den [[Serbia|serbiske]] [[ingeniør]]en, [[astrofysiker]]en og [[matematiker]]en [[Milutin Milanković]] ([[1879]]&ndash;[[1958]]) som gjorde mye forskning på området, selv om selve grunnidéen stammer fra andre forskere på [[1800-tallet]]. Jordens bane rundt Solen forandres i tre ulike sykluser med baneparametrene [[eksentrisitet]], [[aksehelning]] og [[presesjon]], det vil si hvor elliptisk banen er, hvor mye jordaksen heller og i hvilken retning jordaksen heller. Disse parametrene har alle en variasjon med tiden som opptrer med regelbundne sykluser. I tillegg er det slik at Jorden tar imot ulike mengder sollys ved ulike tidspunkter i løpet av året og på ulike steder, noe som kan utløse [[istid]]er og [[varme]]perioder. 

Teorien om Milanković-syklusene er ikke helt problemfri ettersom modellen iblant forutser feil styrke på forandringene, men disse avvikene kan trolig forklares med at vi ikke fullstendig forstår ulike forsterkende [[tilbakekobling]]sprosesser, som f.eks. nivået av [[karbondioksid]] i luften eller drastiske hendelser i Jordens atmosfære. Endringen av jordas strålingsbalanse siste ca 100 år som følge av doblet konsentrasjon av karbondioksid er trolig større enn variasjonene som følge av Milanković-syklusene. 
== Jordens bevegelser i omløpsbanen ==
Jordens omløpsbane rundt Solen kan ses på som konstant, men det har lenge vært kjent at det finnes små forskjeller fra år til år. Disse forskjellene skyldes at Solen og Jorden ikke er de eneste objektene i [[solsystemet]]. Utenom Solen utsettes Jorden stadig for [[gravitasjon]]skrefter først og fremst fra [[Venus]], [[Jupiter]] og [[månen]]. Alle disse kreftene tilsammen har tre viktige effekter på Jordens bane:

# '''Variasjoner i [[eksentrisitet]]''' – forskjeller i jordbanens form.
# '''Variasjoner i [[aksehelning]]''' – forskjeller i vinkelen mellom Jordens akse og en vertikal linje som står vinkelrett på jordbanens plan.
# '''[[Presesjon]]''' – forskjeller i retningen til Jordens rotasjonsakse. 

=== Eksentrisitet ===
{| align="right"
| <gallery>
Image:Eccentricity_zero.png|Sirkulær bane, ingen eksentrisitet.
Image:Eccentricity_half.png|Bane med en eksentrisitet på 0,5.
</gallery>
|}

Jordens bane er ikke en perfekt sirkel, men er mer eller mindre nøyaktig ellipseformet som de andre planetene. Eksentrisitet er et mål på hvor mye av baneformen som avviker fra en perfekt sirkel. Ettersom Jordens bane rundt Solen er en [[ellipse]] betyr det at Jorden er nærmere Solen til visse tidspunkter på året enn andre. Idag er eksentrisiteten ca. 0,017 (der 0,0 er en perfekt sirkel og 1,0 er en [[parabel]]bane), hvilket betyr at avstanden mellom Solen og Jorden varierer med 3&nbsp;% i året. Dette avviket gir opphav til en 6&nbsp;% stor forskjell i solinnstråling mellom [[perihelium]], når Jorden er nærmest, og [[aphelium]], når Jorden er lengst unna. 

Jordens eksentrisitet varierer mellom nesten 0 og rundt 0,05. Når eksentrisiteten er høy er mengden solinnstråling ved perihelium hele 20&ndash;30&nbsp;% større enn ved aphelium. Dette resulterer i drastisk atskilte klimavariasjoner fra det vi er kjent med idag. Disse variasjonene har en periode på omkring 90&nbsp;000&ndash;100&nbsp;000 år. Det finnes også en lengre periode på drøyt 400&nbsp;000 år.

=== Aksehelning ===
[[Fil:Earth obliquity range.jpg|thumb|150px|left|Jordens aksehelning varierer mellom 22,1° og 24,5°.]]
Aksehelningen, eller oblikvitet som det også kalles, er vinkelen mellom Jordens rotasjonsakse og en linje som står vinkelrett på jordbanens plan. En stor aksehelning innebærer mer ekstreme årstider, mens vi uten noen aksehelning (aksehelning på 0°) ikke ville ha hatt noen årstider i det hele tatt. For tiden har Jorden en aksehelning på rundt 23,5°, men den varierer mellom 22,1° og 24,5°. Vi har altså en aksehelning ganske nær gjennomsnittet idag. I tidsperioder med stor aksehelning er somrene varmere og vintrene kaldere enn de er nå. Ved en mindre aksehelning inntreffer på samme måte mildere vintre og kjølige somre. Det er de nevnte kjølige somrene som mest sannsynlig lar store mengder landis akkumuleres ved store [[høyde]]r (som i [[Norge]] og [[Sverige]]). Aksehelningen varierer med en periode på rundt 40&nbsp;000 år.

=== Presesjon ===
[[Fil:Earth precession.jpg|thumb|150px|right|Jordaksens presesjon.]]
Jordaksens presesjon innebærer at punktet på himmelen hvor jordens akse peker, sakte roterer rundt i en sirkel. Et lignende fenomen kan observeres på et lite [[gyroskop]] (en snurrebass). For jordens del er dreiningen så langsom at en hel omdreining tar ca. 26.000 år å fullføre. Nå peker jordaksen omtrent mot [[Polarstjernen]], men om ca. 12.000 år, vil den i stedet peke på et punkt nær stjernen [[Vega]]. Etter ytterligere 14.000 år, vil jordens akse igjen peke på [[Polarstjernen]]. 

Også jordens elliptiske bane rundt solen gjennomgår en slags presesjon - ellipsen endrer gradvis retning og fullfører en full rotasjon i løpet av ca. 112.000 år.

Begge presesjonsbevegelsene betyr at tidspunktet for perihel og aphel forskyves noe fra år til år. Nettoresultatet er at disse datoene gjennomgår en syklus med en periode på ca. 21.000 år. Foreløpig kommer jorda nærmest solen i sin bane når det er vinter på den nordlige halvkule, mens den maksimale avstanden til solen nås om sommeren. På den sørlige halvkule er det motsatt, noe som betyr at årstidene i våre dager har en tendens til å være mer ekstreme på den sørlige halvkule enn på den nordlige. Om ca. 10.000 år når jorden i stedet perihelion når det er sommer i nord og vinter i sør. Da vil den nordlige halvkule som få større forskjeller mellom sommer- og vinterklima, mens den sørlige får mindre.

== Tidligere teorier ==
Den [[sveits]]iske [[glasiolog]]en [[Louis Agassiz]] var den første som pågående argumenterte<ref>{{Kilde bok
  | forfatter= Agassiz, L.
  | redaktør= 
  | utgivelsesår= 1838
  | artikkel= Upon glaciers, moraines, and erratic blocks: Address delivered at the opening of the Helvetic Natural History Society at Neuchatel
  | tittel= New Philosophy Journal Edinburgh
  | bind= 24
  | utgave=
  | utgivelsessted=
  | forlag=
  | side= 864-883
  | isbn=
  | id=
  | språk=
  | kommentar=
  | url=
 }}</ref> for eksistensen av en istid selv om andre tidligere hadde spekulert i lignende baner. Det gikk ikke lenge før [[Joseph-Alphonse Adhémar]] i [[1842]] publiserte sin modell i boken ''Revolutions de la Mer''<ref>{{Kilde bok
  | forfatter= Adhémar, J.A.
  | redaktør= 
  | utgivelsesår= 1842
  | artikkel=
  | tittel= Revolutions de la Mer: Deluges Periodiques
  | bind=
  | utgave=
  | utgivelsessted= Paris
  | forlag= Carilian-Goeury et V. Dalmont
  | side=
  | isbn=
  | id=
  | språk=
  | kommentar=
  | url=
 }}</ref> som han mente forklarte Agassizs klimaforandringer bare fra Jordens presesjon.

Beregningene som Adhémar gjorde forutså at Jorden skulle variere mellom istider på nordlige halvkule og istider på sørlige halvkule. Han tenkte seg at det nå var istid på sørlige halvkule og at det var derfor at [[Antarktis]] nå var dekket av is. For 20&nbsp;000 år siden skulle det motsatte ha skjedd, med en istid på nordlige halvkule og temmelig varmt på Antarktis, noe som skulle vise seg å være feilaktig. I år [[1875]] fulgte [[James Croll]] i sin bok ''Climate and time in their geological relations''<ref>{{Kilde bok
  | forfatter= Croll, J.
  | redaktør= 
  | utgivelsesår= 1875
  | artikkel=
  | tittel= Climate and time in their geological relations: A theory of secular changes of the Earth's climate
  | bind=
  | utgave=
  | utgivelsessted= New York
  | forlag= Appleton
  | side=
  | isbn=
  | id=
  | språk=
  | kommentar=
  | url=
 }}</ref> opp Adhémars beregninger. Croll hevdet at presesjonen var meget viktig, men innså at disse forandringene var ganske svake og ikke direkte kunne forklares med de klimaforandringene som man anså hadde forekommet. Derfor forsøkte han å finne noen forterkende effekt, først og fremst i havet, men han lyktes bare delvis.

== Milankovićs teori ==
[[Fil:Orbital variation sv.gif|thumb|300px|right|Variasjoner i de tre baneparametrene i løpet av de siste 200&nbsp;000 årene samt 100&nbsp;000 år inn i fremtiden.]]
Etter Crolls publikasjon skulle drøye frem til [[1916]] da en serbisk matematiker, Milutin Milanković, bestemte seg for å prøve å forklare klimasyklusene. Han lagde først grundige matematiske modeller, der han tok hensyn til samtlige tre effekter og Jordens bevegelse i banen og variasjonen av solinnstråling, og i [[1920]] publiserte han mye av dette.<ref>{{Kilde bok
  | forfatter= Milanković, M.
  | redaktør= 
  | utgivelsesår= 1920
  | artikkel=
  | tittel= Théorie mathématique des phénomènes thermiques produits par la radiation solaire
  | bind=
  | utgave=
  | utgivelsessted= Paris
  | forlag= Académie Yougoslave des Sciences et des Arts de Zagreb/Gauthier-Villars
  | side=
  | isbn=
  | id=
  | språk=
  | kommentar=
  | url=
 }}</ref> 

Ved hjelp av Milankovićs beregninger forsøkte den russisk-tyske forskeren [[Wladimir Köppen]] og den tyske forskeren [[Alfred Wegener]] med støtte fra Milanković å forklare istidene ved at man antok at det ikke var de kalde vintrene som utløste istider, men snarere de kjølige somrene. De skrev en bok om det hele, ''Die Klimate der geologischen Vorzeit''<ref>{{Kilde bok
  | forfatter= Köppen, W. & Wegener, A.
  | redaktør= 
  | utgivelsesår= 1924
  | artikkel=
  | tittel= Die Klimate der geologischen Vorzeit
  | bind=
  | utgave=
  | utgivelsessted= Berlin 
  | forlag= Borntraeger
  | side=
  | isbn=
  | id=
  | språk=
  | kommentar=
  | url=
 }}</ref>, noe som støttet Milankovićs teori om sykliske istider. 

Inspirert av Köppen og Wegeners fremgang forsøkte Milanković senere selv å samsvare sine modeller om solinnstråling med istidens oppbygning og tilbaketrekning. For å lykkes med dette antok han at visse [[breddegrad]]er er viktigere enn andre og valgte 65° (omkring samme breddegrad som [[Luleå]]) som bakgrunn for sine beregninger. Grunnen til at det var akkurat denne breddegraden som ble valgt av Milanković er at det er i dette området man antok at istidene begynte med tilvekst av store ismasser. Modellen ble publisert i [[1941]]<ref>{{Kilde bok
  | forfatter= Milanković, M.
  | redaktør= 
  | utgivelsesår= 1941
  | artikkel= Kanon der Erdbestrahlung und seine Anwendung auf das Eiszeitenproblem
  | tittel= Königliche Serbische Akademie
  | bind= 33
  | utgave= 132
  | utgivelsessted=
  | forlag=
  | side= 633
  | isbn=
  | id=
  | språk=
  | kommentar=
  | url=
 }}</ref>, og her forutså han klimasykluser på 23&nbsp;000 og 41&nbsp;000 år, men mangel på data over tidligere klima førte til at også Milankovićs idéer mer eller mindre ble glemt i senere tid. 

== Nyere teorier ==
I begynnelsen av [[1950-årene]] hadde borekjerner blitt hentet opp fra havbunnen. Disse viste spor etter kraftige og sykliske klimaforandringer. Men de viste en syklus på 100&nbsp;000 år i stedet for de kortere syklusene som Milanković hadde foreslått. Dermed var interessen for Milankovićs modell fortsatt lav. Det var ikke før i [[1976]] at modellen hans kom i lyset når Hays m.fl.<ref>{{Kilde bok
  | forfatter= Hays, J.D.; Imbrie, J.; Shackleton, N.J.;
  | redaktør= 
  | utgivelsesår= 1976
  | artikkel= Variations in the Earth's Orbit: Pacemaker of the Ice Ages
  | tittel= Science
  | bind= 194
  | utgave= 4270
  | utgivelsessted=
  | forlag=
  | side= 1121-1132
  | isbn=
  | id=
  | språk=
  | kommentar=
  | url=
 }}</ref> presenterte utførlige data fra borekjerner som lå i dyphavssedimenter. Disse dataene viste at Milankovićs teorier faktisk stemte overrens med hva man så. Bortsett fra den tydelige 100&nbsp;000 årssyklusen fantes mindre sykluser med en periode på 23&nbsp;000 år og 41&nbsp;000 år. Milanković hadde hatt rett. Istidene og de varme periodenes gjennomslag kunne knyttes sammen med forandringer i Jordens baneparametre. 

[[Fil:Milankovitch Variations sv.png|thumb|350px|left|Graf som viser variasjoner i de tre baneparametrene samt klimaet. Gråe soner er interglaciære (varme) perioder. Tidsskalaen er i ''ka'', tusen år.]]
Rett etter Hays banebrytende publikasjon fulgte en enorm strøm av artikler som tok for seg fenomenet, f.eks. Bergers artikler fra [[1977]]<ref>{{Kilde bok
  | forfatter= Berger, A.
  | redaktør= 
  | utgivelsesår= 1977
  | artikkel= Support for the astronomical theory of climatic change
  | tittel= Nature
  | bind= 269
  | utgave= 
  | utgivelsessted=
  | forlag=
  | side= 44-45
  | isbn=
  | id=
  | språk=
  | kommentar=
  | url=
 }}</ref> og [[1978]]<ref>{{Kilde bok
  | forfatter= Berger, A.
  | redaktør= 
  | utgivelsesår= 1978
  | artikkel= Long-term variations of daily insolation and Quaternary climatic changes
  | tittel= Journal of the Atmospheric Sciences
  | bind= 35
  | utgave=
  | utgivelsessted=
  | forlag=
  | side= 2362-2367
  | isbn=
  | id=
  | språk=
  | kommentar=
  | url=
 }}</ref>, Pollards artikkel fra 1978<ref>{{Kilde bok
  | forfatter= Pollard, D.
  | redaktør= 
  | utgivelsesår= 1978
  | artikkel= An investigation of the astronomical theory of the ice ages using a simple climate-icesheet model
  | tittel= Nature
  | bind= 272
  | utgave=
  | utgivelsessted=
  | forlag=
  | side= 233-235
  | isbn=
  | id=
  | språk=
  | kommentar=
  | url=
 }}</ref> og Imbrie-brødrenes artikkel fra [[1980]].<ref>{{Kilde bok
  | forfatter= Imbrie, J. & Imbrie, J.Z.
  | redaktør= 
  | utgivelsesår= 1980
  | artikkel= Modeling the climatic response to orbital variations
  | tittel= Science
  | bind= 207
  | utgave= 
  | utgivelsessted=
  | forlag=
  | side= 943-953
  | isbn=
  | id=
  | språk=
  | kommentar=
  | url=
 }}</ref> Disse videreutviklet stadig modellen og lyktes i ettertid med å forklare tidligere istider. Fra [[1980-årene]]s begynnelse kunne man ved hjelp av datamaskiner lage mye mer komplekse modeller som også inkluderte bieffekter i atmosfæren og havet. 

=== Vedvarende problem === 
Enkelte problemer finnes fortsatt med modellen. Man har f.eks. vanskeligheter med å forklare hvorfor 100&nbsp;000 årssyklusen er den kraftigste, observerbare effekten når de kraftigste variasjonene følger andre frekvenser. Blant annet påpekte Wunsch i [[2004]]<ref>{{Kilde bok
  | forfatter= Wunsch
  | redaktør= 
  | utgivelsesår= 2004
  | artikkel= Quantitative estimate of the Milankovitch-forced contribution to observed Quaternary climate change
  | tittel= Quaternary Science Reviews
  | bind= 23
  | utgave= 9-10
  | utgivelsessted=
  | forlag=
  | side= 1001-1012
  | isbn=
  | id=
  | språk=
  | kommentar=
  | url= http://dx.doi.org/10.1016/j.quascirev.2004.02.014
 }}</ref> at man sammenlignet med en altfor kort tidsperiode og at man tok for raske beslutninger rundt 100&nbsp;000 årssyklusens avhengighet av baneparametrene. Han påpeker at denne syklusen ikke var like dominerende for mer enn 1 million år siden. Andre (f.eks. Gildor og Tziperman i [[2000]]<ref>{{Kilde bok
  | forfatter= Gildor, H. & Tziperman, E.
  | redaktør= 
  | utgivelsesår= 2000
  | artikkel= Sea ice as the glacial cycles' climate switch: Role of seasonal and orbital forcing
  | tittel= Paleoceanography
  | bind= 15
  | utgave= 6
  | utgivelsessted=
  | forlag=
  | side= 605–615
  | isbn=
  | id=
  | språk=
  | kommentar=
  | url=
 }}</ref> mener at 100&nbsp;000 årssyklusen er avhengig av forandringer i banen, men i enda større grad av havisens utbredelse. For mer enn 1 million år siden var klimaet varmere og havisen ikke like utbredt, men etter dette sank gjennomsnittstemperaturen over lang tid og syklusene gikk over fra å domineres av 41&nbsp;000 årssyklusen til 100&nbsp;000 årssyklusen når havisen kom frem.

Også andre problemer eksisterer, men de fleste forskere på området er sikre om at Milanković-syklusene er viktige for klimaforandringer, problemer ligger mer eller mindre i at tilbakekoblingsprosessene som aktiveres ved ulike temperaturer er mer kompliserte og kraftigere enn man først antok og mye vanskeligere å ta hensyn til i modeller. Dette bør lede til viss uro angående utslipp av [[drivhuseffekt|drivhusgasser]] fordi effekten ofte tenkes å være mye større enn årsaken. Med andre ord skulle også en mindre endring i temperaturen i atmosfæren kunne aktivere ulike effekter som drastisk endrer klimaet over svært kort tid.

== Fremtiden == 
Unntatt effektene forårsaket av mennesker kan man lage modellene over hvordan klimaet kommer til å se ut i fremtiden ved hjelp av Milanković-syklusene. Men ettersom så stor usikkerhet finnes i fortiden, må man også regne med stor usikkerhet knyttet til forutsigelser om fremtidens temperaturer. Imbrie-brødrene antok i 1980 at f.eks. den avkjølingen som vi har sett i de siste 6&nbsp;000 årene kommer til fortsette i 23&nbsp;000 år til og lede oss inn i en ny istid. Berger og Loutre på den andre siden mente i 2002 at den nåværende interglaciære varme perioden trolig kommer til å fortsette i minst 50&nbsp;000 år til fordi de ikke ser noen større forskjeller i solinnstråling i denne perioden.<ref>{{Kilde bok
  | forfatter= Berger, A. & Loutre, M.F.
  | redaktør= 
  | utgivelsesår= 2002
  | artikkel= An Exceptionally Long Interglacial Ahead?
  | tittel= Science
  | bind= 297
  | utgave= 5585
  | utgivelsessted=
  | forlag=
  | side= 1287-1288
  | isbn=
  | id=
  | språk=
  | kommentar=
  | url= http://dx.doi.org/10.1126/science.1076120
 }}</ref> De mener også at vi i tillegg til de menneskeskapte effektene sannsynligvis kommer til å se en oppvarming i denne perioden med avsmelting av isen på [[Grønland]] samt store deler av isen på Antarktis. 

== Se også ==
* [[Klimaforandring]]
* [[Istid]]

== Referanser ==
[[Fil:Booth Island.jpg|thumb|350px|right|Booth Island, Antarktis]]
<references />

== Litteratur ==
* Tuenter, E.. ([[2004]]). [http://igitur-archive.library.uu.nl/dissertations/2005-0119-003032/ ''"Modeling orbital induced variations in circum-Mediterranean climate"'']. Utrecht: Universiteit Utrecht

== Eksterne lenker ==
* {{Offisielle lenker}}
* [http://muller.lbl.gov/pages/IceAgeBook/IceAgeTheories.html A brief introduction to ice age theories] En historisk oversikt rundt teorien om istider. (engelsk)
* [http://muller.lbl.gov/papers/sciencespectra.htm Glacial Cycles and Astronomical Forcing] Mer informasjon om istidssykluser. (engelsk)
* [http://earthobservatory.nasa.gov/Library/Giants/Milankovitch/milankovitch.html Milutin Milankovitch] {{Wayback|url=http://earthobservatory.nasa.gov/Library/Giants/Milankovitch/milankovitch.html |date=20070808234808 }}. ''On the Shoulders of Giants''. (engelsk)

{{Klimaendringer og global oppvarming}}

{{Autoritetsdata}}

{{STANDARDSORTERING:Milankovic-syklusene}}
[[Kategori:Klimatologi]]