Continuamos com o tema do clima (veja o início do artigo "Clima: Por que há uma guerra pela Antártica?"). Neste artigo, começaremos a examinar a física do clima.
Mudanças climáticas periódicas com alternância de épocas glaciais e interglaciais são a principal característica do período quaternário, que começou há 1,6 milhão de anos e continua até o presente.
Os pesquisadores estão trabalhando muito nesse problema e ciclos climáticos de 100, 44, 23 e 19 mil anos são observados em todos os lugares. Esses ciclos são grandes, e os cientistas associam seu surgimento às oscilações da Terra, bem como à sua posição na órbita solar.
Falaremos sobre as vibrações da Terra logo abaixo. Vamos lembrar como a Terra acabou em órbita solar. No início do século 16, um QUEIMADOR [1] apareceu com um apelido inventado às pressas descomplicado - "KOPERNIK". Em 1530, ele concluiu o trabalho em sua obra, intitulada em latim "De Revolutionibus Orbium Coelestium".
Uma tradução literal com um viés cósmico é a seguinte - "Oposição de movimentos orbitais" [2]. Nele, Copérnico foi o primeiro a afirmar que o Sol não gira em torno da Terra estacionária, mas, ao contrário - a Terra gira em torno do Sol estacionário. Esta foi uma revolução - uma revolução na consciência de toda a humanidade.
Copérnico começou a trabalhar em seu conceito em 1503-1512 e publicou seu trabalho apenas antes de sua morte. Então, em 1539, seu aluno mais REETY com o nome igualmente inventado apressadamente "RETIK" publicou um relato claro do novo - o sistema heliocêntrico.
Isso tudo é, digamos, geralmente aceito. Mas a tradução mais precisa do título da obra especificada de Copérnico, refletindo a essência de seu conceito, não diz respeito a corpos celestes, para os quais não havia interesse na Idade Média. "De Revolutionibus Orbium Coelestium" deve ser traduzido do latim como "O ciclo climático da Terra":
- Revolutionibus - reversão; "Ciclo";
- Orbium - "círculo, círculo"; "Disco, círculo"; “Disco de arremesso”; “Prato de pesagem”; Espelho redondo; “Movimento circular, rotação, circulação”; “Abóbada celestial, céu”; "Golpe, mude"; retórico., "arredondamento, ponto final"; “Círculo terreno, terra, mundo”;
- Coelestium - "celestial"; caelum - "altura celestial, abóbada celeste, céu"; “Ar, atmosfera; clima"; "Parte interna da abóbada".
O trabalho de Copérnico sugere que existe uma conexão entre o Sol e a Terra que afeta o clima. Da perspectiva de hoje, essa relação é explicada pelo movimento da Terra em torno do Sol e processos orbitais. Estamos acostumados com essa explicação porque estamos acostumados a pensar que a Terra gira em torno do Sol, movendo-se no espaço em uma órbita.
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Mas na época de Copérnico, a situação era radicalmente diferente. As pessoas se acostumaram a pensar que a Terra é plana. A própria Terra se chamava Espaço, e não o espaço que hoje designamos com esta palavra: o mundo - Antigo Russo, Antigo Eslavo. "Mir", "κόσμος" (tanto aquele quanto outros em Ostrom., Sup.).
A esse respeito, o movimento mútuo da Terra e do Sol foi percebido como existindo não em um espaço aberto, mas na própria Terra, mais precisamente, centrado na Terra. E os próprios "corpos celestes" não eram percebidos como objetos espaciais esféricos, mas de forma diferente. O sol não teve uma interpretação clara. A terra era considerada PLANA.
Em tal sistema de cosmovisão, não era absolutamente importante o que e em torno do que gira. O principal aqui foi a identificação da própria ROTAÇÃO. Foi o que Copérnico fez. Ele primeiro mostrou que o Sol muda sua posição em relação à Terra, e isso leva a mudanças climáticas na Terra. Não se trata de mudar as estações. Estamos falando de processos muito mais importantes - sobre a mudança das geleiras e o aquecimento.
A teoria moderna da glaciação é profundamente duvidosa, e sua explicação da posição do "planeta" da Terra em relação à "estrela" chamada Sol requer uma busca por evidências. No entanto, vamos considerar muito brevemente a versão geralmente aceita das glaciações e comentar sobre ela.
A primeira época do período quaternário é o Pleistoceno. Tudo começou há 1,6 milhão de anos e terminou há 10 mil anos. No Eopleistoceno (o primeiro período do Pleistoceno), houve duas glaciações. O primeiro é 1,5 - 1,2 milhões de anos atrás, o segundo - 0,9 - 0,8 milhões de anos atrás. Essas glaciações são observadas apenas na América do Norte (glaciação nebrasiana) e na Europa Ocidental (glaciações Donau e Günz). Durante este período, ocorreu o aumento "Absheron" no nível do Mar Cáspio, o nível subiu quase 100 metros.
Os dados sobre a glaciação e a elevação do nível do Mar Cáspio se contradizem. Se aderirmos ao modelo esférico da Terra, durante a glaciação na Antártica e na Groenlândia, as calotas polares permanecem e até crescem, e novas geleiras que se formaram na Europa e na América do Norte são adicionadas a elas.
Essas geleiras coletam e retêm água, e esse processo ocorre em proporção à área (cerca de duas vezes). Como resultado, o nível dos oceanos do mundo cai em 70-100 metros. Não sobe, mas cai. Por isso, sabendo dessa conexão, os modernos climatologistas, falando em aquecimento global, sempre acrescentam: haverá uma subida das águas do mundo.
No Pleistoceno Médio, ocorreu a glaciação do Dnieper (400-130 mil anos atrás) e contra seu pano de fundo houve novamente um aumento no nível do Mar Cáspio - "início Khazar", em 40-50 metros.
Durante a glaciação Valdai (70 - 10 mil anos atrás) o clima era muito mais frio que o atual (entre 55 e 24 mil anos atrás). Isso corresponde a uma diminuição natural "Attel" no nível do Mar Cáspio - de 100 a 120 metros. Mas então o nível do mar subiu novamente - "Khvalyn adiantado", cerca de 200 m, ou seja, 80 m acima da marca inicial.
No início do Holoceno (há 10 mil anos), o nível do Mar Cáspio caiu novamente em 50 metros e, há 8 mil anos, voltou a subir em 70 metros. Flutuações semelhantes na superfície da água ocorreram no Mar Báltico e no Oceano Ártico. A flutuação total no nível do oceano mundial entre as épocas de glaciação e derretimento do gelo foi de 80 a 100 metros.
Cálculos modernos mostram que tal flutuação corresponde ao volume de água contido em todas as geleiras do planeta hoje. Ou seja, se hoje todas as geleiras derreterem, o nível da água subirá 70-100 metros. Esses são valores geralmente aceitos.
No entanto, durante essas glaciações, as geleiras não derreteram completamente, portanto, apenas mudaram de alguma forma sua área de ocorrência. Com um modelo esférico da Terra, isso poderia ocorrer às custas dos territórios da Europa e da América do Norte, bem como das regiões montanhosas de outras regiões. Essa relação pode ser vista a partir dos dados sobre glaciações e interglaciais.
Mas a fase oposta parece estranha - quando a água sobe contra o pano de fundo da glaciação. E isso nos faz procurar outros modelos de glaciação, incluindo aqueles vinculados a uma visão diferente da forma da Terra - não esférica.
Esse quadro científico se desenvolveu em profundas camadas de tempo - os períodos de glaciação são medidos em milênios. Este é um campo familiar de pesquisa, porque pertence a um período seguro (muito antigo) e não afeta os interesses dos vivos de forma alguma.
Enquanto isso, nos últimos 2.000 anos, mudanças climáticas muito mais rápidas foram distinguidas:
- 0 - 400 AC - Ótimo climático romano;
- 400 - 1000 a. C. - pessimum climático do início da Idade Média;
- 1000 - 1300 - ótimo climático medieval;
- 1300 - 1850 - a pequena idade do gelo;
- 1850 - presente - "aquecimento global".
Com esta abordagem, a frequência das mudanças climáticas é reduzida a um valor da duração do período de cerca de 300 anos. Ou seja, o aquecimento e o resfriamento globais na antiguidade é um lado da medalha do clima, e a periodicidade de 300 anos é o outro, que atinge a humanidade com sua alternância entre as fases fria e quente.
O termo "PERÍODO" é usado para as mudanças climáticas. Deve ser esclarecido que o entendimento climático deste termo difere do físico. E isso deve ser dado as explicações necessárias.
A palavra "período" é derivada do grego antigo. περίοδος - "círculo, desvio". Embora esta palavra tenha raízes russas - de "transição". Um período é um período (de tempo ou outro valor) definido pela marca do início do período e pela marca do fim do período.
Ou seja, o período é a posição de um determinado processo entre duas marcas. Portanto, em climatologia eles dizem que "períodos de períodos glaciais são seguidos por períodos de aquecimento". Embora, do ponto de vista da matemática, seja mais correto incluir a glaciação e os interglaciais em um período, porque na física e na astronomia o período de oscilação é o tempo entre duas passagens sucessivas de um corpo pela mesma posição na mesma direção.
Mas na história, na arqueologia e na paleontologia, um período é um período de tempo alocado no passado associado a certos eventos ou possuindo certos traços característicos. Nesse caso, o sistema não retorna à posição "um e o mesmo", mas se desenvolve de alguma forma. Além disso, os períodos neste entendimento não coincidem em suas características e diferem muito em sua duração. Por exemplo, períodos geológicos.
Neste trabalho, o termo "período" é utilizado em seu último significado, ou seja, um período é um longo tempo de existência da mesma variante climática (como, por exemplo, a longa existência de um mesmo período geológico). Um período climático é substituído por outro período climático, e o sistema, neste caso, não completa um ciclo e não retorna do estado original "um e o mesmo".
Terminologicamente, isso se reflete em combinações de palavras como: "período de resfriamento", "período de aquecimento", etc. Essas explicações são necessárias para que o leitor compreenda do texto que, falando em período, o autor quer dizer justamente a mudança nas características climáticas, e não a rotação do sistema em 180 graus.
E aqui está mais um, talvez, o principal conceito de periódico para estudar o clima. Este conceito é um período de precessão, ou simplesmente - precessão. Vamos dar uma definição tradicional: precessão é o movimento do eixo de rotação da Terra ao longo da superfície de um cone imaginário, que leva 25.920 anos. Acredita-se que a precessão seja causada pela atração da Terra pelo Sol.
Figura: Representação esquemática da precessão da Terra.
É a precessão que está por trás das explicações das mudanças periódicas que ocorrem com o clima. A precessão forma a inclinação do eixo da Terra e altera a posição do planeta em relação aos raios vindos do sol. As áreas menos iluminadas não recebem calor solar suficiente e congelam. Este é o inverno. Em lugares mais iluminados, o verão reina ao mesmo tempo.
Figura: Representação esquemática das razões para a mudança das estações na Terra, dependendo da inclinação do eixo da Terra causada pela precessão.
Figura: Solstício de junho (topo do hemisfério norte).
De acordo com a versão tradicional, a Terra gira enquanto está no espaço. O movimento rotacional é caracterizado por vários momentos - momento de força, momento de impulso, etc., em que a principal condição para a sua ocorrência é o OMBRO, que é medido desde o ponto de suspensão (centro de gravidade) até o ponto de aplicação do impacto.
A precessão do giroscópio - e a Terra com sua rotação é um giroscópio - aparece quando há 1) forças externas atuando no giroscópio e 2) um ombro diferente de zero entre o ponto de aplicação de forças externas e o ponto de suspensão do giroscópio.
A precessão da Terra, se a considerarmos um corpo esférico, é igual a zero. E isso ocorre porque o ombro de precessão é igual a zero - o ponto de suspensão do giroscópio "Terra" e seu centro de massa coincidem. Ou seja
A Terra não pode e não realiza movimentos de precessão, incluindo aqueles causados pela chamada gravidade do Sol
Além disso, no caso da Terra, não importa qual força e de onde ela afeta o planeta. Como o ombro é zero, a precessão será zero de qualquer maneira.
Enquanto isso, independentemente do conceito de fenômeno de precessão na abordagem tradicional da física da Terra, o clima está associado aos efeitos de luz e radiação do sol. Portanto, compreender os motivos da precessão ou de sua ausência é extremamente importante.
Já que mostramos que a precessão não pode ser causada pelo Sol, é necessário entender as razões para a mudança anual na iluminação, identificar os fatores que formam o período de precessão e também estabelecer o valor exato do período de precessão.
Andrey Tyunyaev
