Comstock/Comstock/Getty Images
Milankovitch-cykler – uppkallade efter den serbiske matematikern MilutinMilanković – är långsamma, naturliga variationer i jordens omloppsbana och axiella lutning. Dessa gradvisa förändringar modulerar mängden solenergi som når vår planet, och påverkar därigenom långsiktiga klimatmönster och tidpunkten för glaciala framsteg och reträtter.
Excentricitet kvantifierar hur mycket jordens omloppsbana avviker från en perfekt cirkel. När excentriciteten är noll är omloppsbanan cirkulär; när den närmar sig en blir omloppsbanan mer långsträckt. Banans nyckelpunkter är perihelion (närmast närmande till solen) och aphelion (den längsta punkten). Skillnaden mellan dessa avstånd definierar excentriciteten, som för närvarande sträcker sig från 0,0005 till 0,06. Högre excentricitet tillåter lite mer solstrålning att nå planetens yta. Cykeln varar ungefär 90 000–100 000 år.
Obliquity hänvisar till lutningen av jordens axel i förhållande till dess omloppsplan. En lutning på noll skulle radera årstider, medan den nuvarande lutningen pendlar mellan 22° och 24,5°. När det norra halvklotet lutar bort från solen sjunker vintertemperaturerna kraftigt; när den lutar mot solen stiger sommartemperaturerna. Dessa säsongsbetonade svängningar blir mer uttalade med större lutning. Snedcykeln sträcker sig över cirka 40 000 år.
Precession är den milda vinklingen av jordens axel, främst driven av månens och planetära gravitationskrafter. Denna vingling ändrar tidpunkten för perihelion och aphelion i förhållande till årstiderna, vilket förändrar intensiteten av säsongsbetonade kontraster. När ett halvklot vetter mot solen vid perihelium, upplever det halvklotet extrema årstider; effekten är omvänd när den motsatta halvklotet är vänd mot solen. Precession fullbordar en hel cykel på cirka 26 000 år.
Samspelet mellan excentricitet, snedställning och precession – tillsammans Milankovitch-cyklerna – skapar variationer i solstrålningens fördelning och intensitet under tiotusentals år. Till exempel är jorden cirka 5 miljoner km (3 miljoner mil) längre från solen vid aphelion än vid perihelium. Idag sammanfaller sommaren på norra halvklotet med aphelion, som dämpar säsongsbetonade extremer. För sexton tusen år sedan producerade den motsatta inriktningen mycket hårdare säsongsvariationer, en faktor som tros driva på de kontinentala glaciärernas cykliska frammarsch och reträtt.
Dessa cykler ger en naturlig ram för att förstå jordens långsiktiga klimatfluktuationer, kompletterar mänskliga inducerade förändringar och ger insikt i framtida klimatbanor.
