地球的進動章動 與 天文冰期理論[轉]

對於地球軌道參數的變化， 20世紀30年代，由塞爾維亞數學家米蘭科維奇創立了一個著名的理論解釋——天文冰期理論。米蘭科維奇認為冰期的形成與地球運動軌道三要素（地球軌道偏心率、地軸傾斜度、歲差）的周期性變化相關聯。換句話說，即地球圍繞太陽旋轉時，公轉軌道形狀、地軸與公轉軌道的黃道面間交角和公轉時地球自轉的角速度都會有變化，這幾個方面的自然波動使得地球接受太陽的輻射有變化，影響了氣候和冰期的形成。

　　首先，地球繞太陽公轉的軌道是橢圓形而不是圓形的軌跡，使地球在離太陽近的時候，得到的輻射就多，遠離時就少。如今地球在1月份離太陽最近，稱此位置為近日點，7月離太陽最遠，稱為遠日點。而地球圍繞太陽運動的軌道每10萬年，就會從略微的橢圓形變成近乎圓形。公轉軌道的這一周期變化是由於太陽、月亮及其它行星對地球的萬有引力造成的。

　　其次，在地球公轉時，地軸是傾斜的，也就是赤道面與地球公轉軌道面存在交角，因此各地受到太陽的照射情況就會不一樣，有時太陽直射，有時太陽斜射，這樣在一年中也就出現了冷熱不同的四季變化。假如地球不是傾斜著「身體」進行公轉，太陽光就只對赤道直射，地球上就不會出現四季了。地軸傾斜度的周期變化，會導致回歸線和極圈的緯度發生變化，從而改變地球上的季節。地軸傾斜度增大時，高緯度夏季接受太陽輻射增加，冬季減少，氣溫年較差增大。地軸傾斜度減少時，高緯度冬暖夏涼，氣溫年較差減少，夏季溫度低更有利於冰川發展。地軸的傾角，每經過4.1萬年與垂直方向之間的角度從21.8°變化到24.4°，如今的地軸斜角為23.5°。

此外，如果你有玩過陀螺的話，可能會注意到當陀螺的轉動速度減慢時，它的自轉軸會作緩慢的擺動，在空間中畫出圓形的軌跡。而由於太陽和月亮對地球的引力，使得地球在公轉時，自轉軸就像一個順時針自轉的陀螺擺動，當然這種運動十分緩慢，大約用2.6萬年的時間地球的自轉軸才會化過一周。現在設想一下，地球從春分的時刻出發，繞太陽轉了一周，當地球在軌道上回到原先位置時，自轉軸的方向已經變化了，即是說，地球並不是處於最開始的那個春分點。春分點的位置，將影響季節的起止時間，也會使近日點和遠日點的時間發生變化。地球在春分點的位置沿著地球公轉軌道向西緩慢地移動，大約每2.6萬年，春分點的位置在地球公轉軌道上移動一周，稱為歲差。春分節氣的時間，每隔70年就要推遲一天。現在北半球夏季遠日，冬季近日，夏季比冬季長8天。大約1萬年後，就會變成冬季遠日，夏季近日，冬季反而會比夏季長8天。就是說，不太冷而且短促的冬季，將會變成寒冷而漫長的冬季

地球軌道參數變化與超長期氣候變化有關，這一理論也被認為是對地球最近的氣候變遷模式——10萬年的冰期之間有1萬年的間冰期——最近乎合理的解釋。

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