Jordens bane omkring Solen

Jordens bane omkring Solen er en naturlig årsag til almindelige klimaændringer.

De fleste forskere er enige om, at variationen af jordens bane omkring solen giver udslag i istider og mellemistider.

Læs mere: Fortidens klima

Jorden bevæger sig rundt om Solen. Denne bane ændrer sig over fastlagte perioder – en fast cyklus, som varer omkring 100.000 år. Der er også andre cykler med intervaller på henholdvis 42.000 og 22.000 år. Disse cykler blev opdaget af Milankovitch og kaldes derfor Milankowitch-cykler.

Milankowitch-cykler

Disse tre cykler har alle en afgørende indflydelse på klimaet. Effekten ligger i, at disse cykler giver variationer i solindstråling på Jorden, som derved giver voldsomme ændringer af klimaet. Milankowitch-cykler skyldes de tre forskellige fænomener:

  • Variationer i Jordens bane omkring Solen
  • Jordaksens hældning
  • Jordens omdrejningspunkt

Jordens hældning: Inklination

Jorden roterer om sig selv langs en rotationsakse. Denne akse tilter op og ned, og det tager cirka 41.000 år for den at skifte fra 22,1 grader til 24,5 grader – og tilbage igen. Lige nu er vinklen 24,44 grader, og altså tæt på højdepunktet.

Forskellen mellem stor og lille vinkel har betydning for forskellen i solindfaldet over året. Hvis vinklen er lille, bliver forskellen mellem sommer og vinter lille, hvilket vil betyde, at det hele året igennem vil være koldt på polerne. Det vil sætte gang i en istid.,

Er vinklen stor, vil der være stor forskel på solindstrålingen mellem sommer og vinter. Vinteren vil være lang, men solindfaldet om sommeren vil være mere intens og smelte den dannede is, altså en mellemistid.

Inklination

Inklinationen er den vinkel, der eksisterer mellem omløbsbanen på det lille legeme (Jorden), og et veldefineret referenceplan, fx ækvatorlinjen på det store legeme (Solen).

Inklinationen styrer sommer og vinter.

 

Jordens omdrejningspunkt: Præcession

Overlappende med denne effekt af Jordens hældning ændrer Jordens rotation sig også i løbet af en periode på 21.700 år ved et fysisk fænomen der kaldes præcession. Det kan forklares ved, at Jorden ikke er en perfekt kugle, men derimod ”stikker lidt ud” ved Ækvator. Derfor bliver Jordens rotation en anelse uregelmæssig, og ender med at ”slingre” frem og tilbage.

Denne type gyroskopiske bevægelser skyldes altid en udefrakommende kraft, som i dette tilfælde er trækkræfterne fra Solen og Månen. Dette betyder, at himlens nord- og sydpol ser ud til at flytte sig i forhold til fix-stjernerne, som århundrederne skrider frem, og det er også grunden til at himlens stjernebilleder ikke længere passer sammen med de astrologiske tidspunkter. Forårstidspunktet befandt sig, da astrologien blev grundlagt, i vædderens tegn, mens det nu befinder sig i fiskens. I fremtiden vil det flytte sig ind i vandmandens.

Det betyder også, at nutidens vinterhalvår er kortere end sommerhalvåret på den nordlige halvkugle (omvendt på den sydlige). Om godt 10.500 år vil det være omvendt.

Jordens bane om Solen: Excentriciteten

Jorden bevæger sig omkring Solen i en mere eller mindre fast bane. Denne bane påvirkes af andre himmellegemer i solsystemet. Banen varierer derfor imellem at være nær cirkelrund til ekstrem ellipseformet.

Gennemløbstiden for denne cyklus er ca 100.000 år (95.800 år). Forskellen mellem de to yderpunkter ligger i forskellen mellem solindstrålingen. Når banen er mest ellipseformet, kan der være op til 30 % forskel i indstråling mellem sommer og vinter. Derimod er der ved en nær cirkelformet bane næsten ingen forskel.

Lige nu er det sommer på den nordlige halvkugle og vinter på den sydlige halvkugle, når Jorden er i banens yderpunkt – altså er længst væk fra Solen. Forskellen i solindstråling mellem sommer og vinter er 7 %.

Milankovitch

Milutin Milankovitch var en serbisk ingeniør og geofysiker, som udviklede teorien om Milankovitch-cykler og deres betydninger for rækken af istider.

Han blev født i Dalj i det nuværende Kroatien i 1879. Han døde i 1958 i Beograd, der dengang hørte under Jugoslavien.

 

Kombinationen af Milankovich-cyklerne

Ved at kombinere de tre cykler, får vi en kompliceret cyklus, som er med til at styre Jordens klima, eller rettere indstrålingens intensitet på de høje breddegrader.

Der er tydelig evidens for, at Milankovitch-cyklus gælder. Helt tilbage fra de først registrerede istider, kan man registrere større fremstød med 42.000 års mellemrum og mindre fremstød med 22.000 års mellemrum. Først for 900.000 år siden begyndte excentriciteten at gøre sig gældende, og siden har der været istider med 100.000 års mellemrum.

Jordens klima påvirkes altså af dens egen bane omkring Solen. Der er dog mange andre faktorer, som ikke ligger i denne model, som også påvirker Jordens klima. Denne teori udgør dog grundstenen i vores viden om Jordens klimaforandringer.

Læs mere om klimaforandringer

Naturlige klimaforandringer
Fortidens klima
Indlandsisen
Vulkaner
Solen
Oceanerne
Skyer
Is og sne
– Jordens bane omkring Solen (denne side)

Menneskeskabte klimaforandringer
Fældning af træer
Partikler i atmosfæren (aoerosoler)
Gasser i atmosfæren

Forsøg og caseopgaver

Vi har samlet alle forsøg, caseopgaver og eksperimenter på én side. Under overskrifterne Basis klimaforståelse og Klimaforandringer finder du de relevante forsøg til dette emne.

 

Kilder

Aktuel Naturvidenskab, 3, 2007: Tre cykler, sommer og en istid (PDF), af Bjarne Siewertsen

Denne artikel stammer oprindeligt fra Climate Minds, som er udviklet af Experimentarium i samarbejde med Dansk Energi og Energyminds.

Mere om klima