Орбітальні зміни Землі спричинять масштабні кліматичні трансформації до 9999 року

Дослідження геометричних взаємозв'язків між Землею та Сонцем виявило значні зміни в орбітальному русі нашої планети, що матимуть далекосяжні наслідки для майбутнього клімату. Аналіз, проведений на основі даних NASA JPL, охоплює період від 1850 до 9999 року.

За даними дослідження, орбітальні параметри Землі ніколи не повторюються — кожен день в історії планети має унікальне поєднання відстані до Сонця та кута нахилу земної осі. Значні зміни спостерігаються вже з 1900 року, коли відбувся помітний стрибок у показниках відхилення та відстані.

Дослідники виявили, що до 2037 року різниця в щоденній середній інтенсивності сонячного випромінювання на 60° північної широти досягне 7,245 Вт/м² порівняно з 1912 роком. Для південної півкулі на 60° південної широти ці коливання становитимуть від -7,31 Вт/м² до +7,155 Вт/м².

Вивчення теплової реакції на сонячне випромінювання в різних кліматичних зонах показало різну кореляцію залежно від географічного розташування. У помірних зонах спостерігається висока кореляція з затримкою 39 днів, тоді як у тропічних регіонах реакція менш передбачувана через вплив мусонів. В антарктичному регіоні кореляція найменша через вплив замерзання.

Для аналізу кліматичних змін науковці розділили планету на шість широтних зон: Арктична (60°-90° пн.ш.), Помірна (30°-60° пн.ш.) і Тропічна (0°-30° пн.ш.) у північній півкулі та аналогічні зони у південній півкулі. Річний цикл розділили на чотири фази відповідно до сонцестоянь та рівнодень.

Результати показують, що до 2100 року аномальне нагрівання північної півкулі відносно 1850 року зросте на 1,3 Вт/м², а перенесення тепла збільшиться на 2,2 Вт/м². Це призведе до збільшення раннього сезонного снігопаду порівняно з сучасним досвідом.

До 9999 року прогнозується кардинальна зміна розподілу сонячного випромінювання між півкулями порівняно з 1850 роком. Перигелій зміститься на 141-й день року, коли північна півкуля буде повернута до Сонця з кутом нахилу 20,2 градуси. Очікується, що шторми в північній Атлантиці та північній частині Тихого океану під час охолодження північної півкулі за силою зрівняються з сучасними штормами в південних широтах.

Дослідження також підтвердило історичні кліматичні періоди. Середньовічний теплий період підтверджується даними про сонячне випромінювання того часу. З 1000 по 1850 рік спостерігалося зниження сонячного випромінювання в обох півкулях під час сезону нагрівання, особливо помітне в південній півкулі. Малий льодовиковий період (1500−1700 роки) характеризувався найдраматичнішими змінами сонячного випромінювання в записаній історії — зниження на 8 Вт/м² у північній півкулі та 12,4 Вт/м² у південній.

Важливим відкриттям стало те, що хоча загальна енергія, що досягає кожної півкулі, залишається відносно стабільною від року до року, сезонний потік сонячної енергії може значно змінюватися. Теплова реакція на високий і низький рівні сонячного випромінювання пом'якшується фазовими переходами води та водяної пари в лід. Атмосферний лід над тропічними океанами регулює рівень теплового випромінювання при температурі поверхні вище 30°C, а поверхневий лід на океанах і озерах ізолює воду нижче, зменшуючи втрати тепла при температурах нижче 0°C для прісної води та -1,7°C для океанічної води.