การหมุนและการเอียงของโลกจะส่งผลต่อสภาพอากาศโลกได้อย่างไร?

ตั้งชื่อตามมิลูติน มิลานโควิช นักคณิตศาสตร์คนแรกที่อธิบายสิ่งเหล่านี้ วัฏจักรของมิลานโควิชเป็นการผันแปรที่ช้าในการหมุนและการเอียงของโลก วัฏจักรเหล่านี้รวมถึงการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของวงโคจรของโลก ตลอดจนมุมและทิศทางของแกนที่โลกหมุน การแปรผันเหล่านี้เกิดขึ้นอย่างช้า ๆ และสม่ำเสมอ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ (ความร้อน) ที่มายังโลก นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าวัฏจักรเหล่านี้อาจส่งผลต่อรูปแบบสภาพอากาศหรือสภาพอากาศในระยะยาว

ความเยื้องศูนย์กลางวัดความเบี่ยงเบนในวงโคจรรูปวงรี (ยาว) ของโลกจากวงโคจรที่สมมาตรและเป็นวงกลม ถ้าความเยื้องศูนย์เป็นศูนย์ วงโคจรจะเป็นวงกลม เมื่อวงโคจรกลายเป็นวงรีมากขึ้น ความเยื้องศูนย์ก็เข้าใกล้วงโคจรมากขึ้น ระยะห่างที่สำคัญที่สุด 2 ระยะระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ถูกอธิบายว่าเป็นดวงอาทิตย์ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด หรือจุดในวงโคจรของโลกเมื่ออยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด กับ aphelion หรือเมื่ออยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุด ความแตกต่างระหว่างระยะทางเหล่านี้เรียกว่าความเยื้องศูนย์ ความเยื้องศูนย์กลางของโลกแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.0005 ถึง 0.06 และยิ่งจำนวนนี้มากเท่าใด รังสีดวงอาทิตย์ก็จะยิ่งไปถึงพื้นผิวโลกมากขึ้นเท่านั้น วงจรความเยื้องศูนย์กลางอยู่ระหว่าง 90,000 ถึง 100,000 ปี

มุมของแกนโลกเรียกว่าความเอียงของมัน ถ้าความเอียงของโลกเท่ากับศูนย์ (ไม่เอียงเลย) โลกก็จะไม่มีฤดูกาลเพราะจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ในช่วงฤดูหนาว ซีกโลกเหนือ (ซึ่งส่วนใหญ่ของทวีปเป็นพื้นแผ่นดิน) จะเอียงออกจากดวงอาทิตย์ และรับรังสีดวงอาทิตย์ในมุมที่มากกว่า ส่งผลให้อุณหภูมิเย็นลงและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่รุนแรงยิ่งขึ้น ในช่วงฤดูร้อน ผืนดินจะเอียงไปทางดวงอาทิตย์ ส่งผลให้อุณหภูมิอุ่นขึ้นและการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงน้อยลง วัฏจักรของความลาดเอียงมีอายุ 40,000 ปี และความเอียงนั้นแตกต่างกันไปตั้งแต่ 22 ถึง 24.5 องศา

Precession อธิบายการวอกแวกเล็กน้อยในแกนโลกที่เกิดจากดวงจันทร์และดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะ วัฏจักรก่อนการเปลี่ยนแปลงจะเปลี่ยนเวลาของจุดใกล้ดวงอาทิตย์และจุดสิ้นสุด ทำให้เกิดความเปรียบต่างตามฤดูกาลเพิ่มขึ้นและลดลง เมื่อซีกโลกหันไปหาดวงอาทิตย์ที่ขอบฟ้า จะส่งผลให้เกิดความแตกต่างอย่างมากในฤดูกาล และรูปแบบนี้จะกลับกันในซีกโลกตรงกันข้าม แกนโลกโคจรเป็นวัฏจักรยาวนานถึง 26,000 ปี

ผลรวมของวัฏจักรของความเยื้องศูนย์ ความเอียง และการเคลื่อนตัวทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบสภาพอากาศบนโลก โลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ที่ aphelion 5 ล้านกิโลเมตร (3 ล้านไมล์) มากกว่าที่ดวงอาทิตย์ถึงจุดสิ้นสุด ปัจจุบัน ฤดูร้อนในซีกโลกเหนือเกิดขึ้นใกล้เอเฟไลออน ดังนั้นความแตกต่างของอุณหภูมิจึงรุนแรงน้อยกว่าและสภาพอากาศไม่รุนแรง หนึ่งหมื่นหกพันปีก่อน ฤดูหนาวเกิดขึ้นในซีกโลกเหนือที่ aphelion และอุณหภูมิมีความแตกต่างกันอย่างมาก นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าความแตกต่างเหล่านี้อาจเป็นสาเหตุของการเคลื่อนตัวของธารน้ำแข็งในขณะที่พวกมันเคลื่อนตัวไปข้างหน้าและถอยกลับข้ามทวีปซ้ำแล้วซ้ำเล่า ซึ่งส่งผลต่อวัฏจักรสภาพอากาศในระยะยาวของโลก