Kérdések:

1. Kérdések: 1. Melyik félév hosszabb: a téli vagy a nyári? 2. Lehet-e valaki jogász diplomával, festőművész létére csillagász? 3. Milyen fontos tudományos munka született egy külföldi tudós budapesti „börtönévei” során?

2. Jégkorszak(ok)!!!

3. Jégkorszak(ok)!!! lösz paleotalaj

4. Jégkorszak(ok)!!! Pleisztocén éghajlatváltozások: az utóbbi 2,4 millió év geomorfológiai, geológiai, paleontológiai bizonyítékok morénahalmok, gleccservölgyek, lösz, eltemetett talajok növény-, állatmaradványok Jégkorszakok és köztes melegebb időszakok váltogatták egymást: GLACIÁLISOK - INTERGLACIÁLISOK STADIÁLISOK - INTERSTADIÁLISOK (Klasszikus: Günz, Mindel, Riss, Würm; Ma: Oxigén-izotóp fázisok)

5. Eljegesedés mértéke

6. Jégkorszakok kialakulásának éghajlati jellemzése Alap: sarkvidéki ill. magashegységi jégtakarók terjeszkedése Éghajlati övek elcsúszása Közvetlen ok: Napból érkező besugárzás alapján NEM a hideg tél, hanem a HŰVÖS NYÁR pozitív hóháztartás Tehát az a jó, ha az évszakok közti különbség csökken! Az északi félteke a fontos (szárazföldek nagy aránya) („Köppen-féle küszöbérték”: 450 kánoni egység = 450*43,95 J/cm2/min)

7. OKok 1. Terresztrikus elméletek (lemeztektonika, vulkanizmus, légkörzés, óceánok áramlási rendszere, stb.) 2. Extraterresztrikus elméletek a) Föld pályaelemeinek változása (precesszió; apszisvonal elfordulása; excentricitás, tengelyferdeség változásai) b) egyéb (pl. változó napsugárzás; becsapódás, stb.)

8. e e Tengelyferdeség (e) változása Értéke: 23°17’ ± 55’ Periódusa: 41 000 év Ha e nő Nap maximális deklinációja nő (térítők a sarkok felé mozdulnak el)  nyár melegebb, tél hidegebb Ha e csökken Nap maximális deklinációja csökken (térítők az Egyenlítő felé mozdulnak el)  nyár hűvösebb, tél enyhébb e csökkenése kedvez az eljegesedésnek Megj.: É-i és D-i féltekén ugyanúgy hat!

9. A Őszpont () Tavaszpont () p Téli félév P Perihélium hosszának (p) változása DEF: Perihélium hossza (p): ez egy szög!!!! tavaszpont irány és a nagytengely (perihélium-irány) szöge meghatározza: precesszió (tavaszpont hátrálása) + apszisvonal elfordulása periódus: 23 000 év Ez határozza meg a téli és a nyári félév hosszát, és hogy mikor vagyunk napközelben. (Jelenleg: 102°; 7,5nap)

10. P A Őszpont () Tavaszpont () Téli félév A P A P Őszpont () Tavaszpont () p p Őszpont () Tavaszpont () Téli félév Őszpont () Tavaszpont () p Téli félév Téli félév P A Perihélium hosszának 4 helyzete Ha p=0°, 180° : tél hossza = nyár hossza; téli besugárzás = nyári besugárzás Ha p=90°: É-i félteke: hosszú nyár, de kis besugárzás (afélium) rövid tél, de nagy besugárzás (perihélium) D-i félteke: fordítva Ha p=270°: fordítva évszakok különbsége csökken → jégkorszak É-i és D-i félteke eltérő! sin p = ±1 kedvez a jégkorszaknak

11. e nagy e kicsi Excentricitás (e) Napközel, naptávol arányát meghatározza besugárzott energia mennyiség legnagyobb excentricitás idején: a perihélium pontban 23%-kal több besugárzás, mint az aféliumban előző tényezőt erősítheti vagy gyengítheti! van egy 413 ezer éves és egy kb. 100 ezer éves ritmusa e · sin p kifejezés alapján értékelhető az összetett hatás periódusok nem teljesen szabályosak és az amplitúdók sem egyformák!

12. 100 200 300 400 500 600 700 ezer év Excentricitás Tengelyferdeség Precessziós index

13. Pályaelemek együttes hatása e± e · sin p Milanković – Bacsák elmélet csillagászati okokkal magyarázni a jégkorszakok kialakulását (első ötletgazda: Joseph Adhémar francia matematikus, 1842)

14. Milutin Milanković (1879-1958) – Bacsák György (1870-1970) szerb mérnök, geofizikus Bécsi Egyetem, utakat, hidakat tervezett, Belgrádi Egyetem: alkalmazott matematika 1914: I. világháború – Budapestre internálják MTA könyvtárában „raboskodik” 1920: besugárzási görbe Pozsonyban született jogász, festőművész, csillagász, geológus, asztalos, ács, halász, Fonyód régésze

15. Milanković (1924) – Bacsák (1940) - 650 000 évre visszamenőleg a pályaelemek alapján - különböző földrajzi szélességekre korrigált besugárzás értékek - mikor és hol csökken a Köppen-féle küszöbérték alá - 9 egybeesés e és e · sin p között - a nyári napsugárzás mennyisége akár 20 százalékkal is változhat az északi sarok közelében. Bacsák Gy. hozzájárulása: pontosította a számításokat klímakilengések tartamát is megadta 4 klímatípus: glaciális, szubarktikus (forgástengely egyenesebb), szubtrópusi (forgástengely ferdébb), antiglaciális

16. A besugárzási görbe összetétele (szuperpozíciója)

17. A besugárzási görbe alakulása a különböző földrajzi szélességeken

18. Honnét ismerjük ma az éghajlat változásait és milyen részletességgel? 1) Tenger fenekén felhalmozódott üledékek 2) Jégfúrások (Antarktisz, Grönland) 3) Cseppkövek Módszerek: 1) O-izotópok aránya (mészváz, cseppkő: CaCO3) - jégtömeg 2) Deutérium aránya (2H) - hőmérséklet 3) Levegő-zárványok (CO2; O; N) 4) Por

19. Oxigénizotóp-arányok változása MARINE ISOTOPE STAGES (MIS, régen: OIS)

20. Jégfúrás (VOSTOK)

21. A „puding próbája”: csillagászati elmélet, földrajzi tények Tények: meghatározó a kb. 100 000 év hosszú ciklus, erre rakódnak a rövidebb idejű (23 000 év, 41 000 év) ciklusok. Problémák: időzítés, nagyságrend, glaciálisok hirtelen vége 1) Hogyan előzheti meg az eljegesedés a besugárzás csökkenését?

22. A „puding próbája”: csillagászati elmélet, földrajzi tények 2) A tényleges eljegesedési időszakok hosszabbak mint a csillagászati számítások alapján Ok: az eljegesedés megindulása köthető a módosult pályaelemekhez, utána a kialakuló jégtakaró „konzerválja” a hideget 3) Hogy lehet, hogy a két félteke (sarkvidékek+magashegységek) egyszerre jegesedett el? Válasz: A) az egyidejűség csak látszólagos, kis eltérések (~10 000 év) lehettek É és D között, ami belefér e · sin pgyors periódusába – EZ NEM IGAZ! B) az évszakok jellegének az északi félgömbön bekövetkező változásai valamiképpen átterjednek a déli féltekére is („óceáni szállítószalag”)

23. A „puding próbája”: csillagászati elmélet, földrajzi tények 4) Hogyan lehet, hogy a perm végétől a pleisztocénig a Földnek nem volt jégsapkája? (Sőt a földtörténet csupán 1 ezrelékében volt…) A) Lemeztektonikai magyarázat: kontinensek eltérő elhelyezkedése módosítja a Földfelszín energiamérlegét, pl. ha a térítők mentén sok az óceán, akkor melegebb az éghajlat, vagy, ha a sarkvidékeken nincs kontinens, akkor a jégtakaró nehezen tud kialakulni. A csillagászati ciklusok csak „kedvező” körülmények közepette tudnak érvényesülni. B) Kisebb a kozmikus sugárzás (galaxis kis spirálkarjában vagyunk)

24. A „puding próbája”: csillagászati elmélet, földrajzi tények 5) Miért a 100.000 éves ciklus a legerősebb? Az éghajlat „nem lineárisan” válaszol a besugárzásra, vannak erősítő és gyengítő hatások. 6) Akkor régen miért a 41.000 éves ciklus volt a legerősebb? … Konklúzió: A Milanković-elmélet valószínűleg jó, de csak részmagyarázat; A földi szférák együttes hatását is figyelembe kell venni

25. Mit hoz a jövő? Eltérő jóslatok: 1) Lassú, folyamatos lehűlés még 23.000 éven keresztül (Imbrie & Imbrie, 1980, Science) 2) Még 50.000 éven keresztül meleg interglaciális (Berger & Loutre, 2002, Science) Ami biztos: A Milanković-ciklusok a jövőben is folytatódnak. Ami valószínű: Az emberi hatások rövid távon erőteljesebben befolyásolják a klímát. ?

26. Előadások letölthetők: http://astro.elte.hu/~kris/csillrajz/