Siklus Milankovitch menggambarkan bagaimana perubahan yang relatif kecil pada pergerakan Bumi mempengaruhi iklim planet. Siklus tersebut dinamai Milutin Milankovitch, seorang astrofisika Serbia yang mulai menyelidiki penyebab zaman es kuno Bumi pada awal 1900-an, menurut Museum Sejarah Alam Amerika (AMNH).
Bumi mengalami zaman es paling baru selama zaman Pleistosen, yang berlangsung dari 2,6 juta tahun yang lalu hingga 11.700 tahun yang lalu. Selama ribuan tahun pada suatu waktu, bahkan daerah yang lebih beriklim di dunia ditutupi dengan gletser dan lapisan es, menurut Museum Paleontologi Universitas California.
Untuk menentukan bagaimana Bumi dapat mengalami perubahan iklim yang sedemikian besar dari waktu ke waktu, Milankovitch memasukkan data tentang variasi posisi Bumi dengan garis waktu zaman es selama masa Pleistosen. Dia mempelajari variasi Bumi selama 600.000 tahun terakhir dan menghitung jumlah radiasi matahari yang bervariasi karena parameter orbital Bumi yang berubah. Dengan melakukan itu, ia dapat menghubungkan jumlah radiasi matahari yang lebih rendah di lintang utara yang tinggi dengan zaman es Eropa sebelumnya, menurut AMNH.
Perhitungan dan grafik Milankovitch, yang diterbitkan pada 1920-an dan masih digunakan sampai sekarang untuk memahami iklim masa lalu dan masa depan, membawanya untuk menyimpulkan bahwa ada tiga siklus posisi yang berbeda, masing-masing dengan panjang siklusnya sendiri, yang mempengaruhi iklim di Bumi: eksentrisitas orbit Bumi, kemiringan sumbu planet dan goyangan porosnya.
Keanehan
Bumi mengorbit matahari dalam bentuk oval yang disebut elips, dengan matahari di salah satu dari dua titik fokus (fokus). Eliptisitas adalah ukuran bentuk oval dan ditentukan oleh rasio sumbu semiminor (panjang sumbu pendek elips) ke sumbu semimajor (panjang sumbu panjang elips), menurut Swinburne Universitas. Lingkaran yang sempurna, di mana kedua fokus bertemu di tengah, memiliki eliptisitas 0 (eksentrisitas rendah), dan elips yang diperas hingga hampir garis lurus memiliki eksentrisitas hampir 1 (eksentrisitas tinggi).
Orbit Bumi sedikit mengubah eksentrisitasnya selama 100.000 tahun dari hampir 0 menjadi 0,07 dan kembali lagi, menurut Observatorium Bumi NASA. Ketika orbit Bumi memiliki eksentrisitas yang lebih tinggi, permukaan planet menerima 20 hingga 30 persen lebih banyak radiasi matahari ketika berada pada perihelion (jarak terpendek antara Bumi dan matahari setiap orbit) daripada ketika berada di aphelion (jarak terbesar antara Bumi dan berjemur setiap orbit). Ketika orbit Bumi memiliki eksentrisitas rendah, ada sangat sedikit perbedaan dalam jumlah radiasi matahari yang diterima antara perihelion dan aphelion.
Saat ini, eksentrisitas orbit Bumi adalah 0,017. Pada perihelion, yang terjadi pada atau sekitar 3 Januari setiap tahun, permukaan bumi menerima sekitar 6 persen lebih banyak radiasi matahari daripada pada aphelion, yang terjadi pada atau sekitar 4 Juli.
Kemiringan aksial
Kemiringan sumbu Bumi relatif terhadap bidang orbitnya adalah alasan mengapa kita mengalami musim. Perubahan ringan pada kemiringan mengubah jumlah radiasi matahari yang jatuh di lokasi tertentu di Bumi, menurut Indiana University Bloomington. Selama sekitar 41.000 tahun, kemiringan sumbu Bumi, juga dikenal sebagai miring, bervariasi antara 21,5 dan 24,5 derajat.
Ketika sumbu berada pada kemiringan minimal, jumlah radiasi matahari tidak banyak berubah antara musim panas dan musim dingin untuk sebagian besar permukaan bumi dan karenanya, musim tidak separah ini. Ini berarti bahwa musim panas di kutub lebih dingin, yang memungkinkan salju dan es bertahan selama musim panas dan musim dingin, akhirnya terbentuk menjadi lapisan es yang sangat besar.
Hari ini, Bumi dimiringkan 23,5 derajat, dan perlahan-lahan menurun, menurut EarthSky.
Presesi
Bumi bergoyang hanya sedikit saat ia berputar pada sumbunya, sama seperti ketika putaran atas mulai melambat. Goyangan ini, yang dikenal sebagai presesi, terutama disebabkan oleh gravitasi matahari dan bulan yang menarik tonjolan khatulistiwa Bumi. Goyangan tidak mengubah kemiringan sumbu Bumi, tetapi orientasinya berubah. Lebih dari 26.000 tahun, Bumi berguncang dalam lingkaran penuh, menurut Washington State University.
Sekarang, dan selama beberapa ribu tahun terakhir, poros Bumi telah diarahkan ke utara sedikit banyak ke arah Polaris, juga dikenal sebagai Bintang Utara. Namun goyangan prekualifikasi bertahap Bumi berarti bahwa Polaris tidak selalu Bintang Utara. Sekitar 5.000 tahun yang lalu Bumi lebih mengarah ke bintang lain, yang disebut Thubin. Dan, dalam waktu sekitar 12.000 tahun, sumbu akan melakukan perjalanan sedikit lebih di sekitar lingkaran presesi dan akan menunjuk ke arah Vega, yang akan menjadi Bintang Utara berikutnya.
Saat Bumi menyelesaikan siklus presesi, orientasi planet diubah sehubungan dengan perihelion dan aphelion. Jika suatu belahan bumi menunjuk ke arah matahari selama perihelion (jarak terpendek antara Bumi dan matahari), ia akan menunjuk ke arah jauh saat aphelion (jarak terbesar antara Bumi dan matahari), dan sebaliknya berlaku untuk belahan bumi lainnya. Belahan yang mengarah ke matahari selama perihelion dan menjauh saat aphelion mengalami kontras musiman yang lebih ekstrem daripada belahan bumi lainnya.
Saat ini, musim panas belahan bumi selatan terjadi di dekat perihelion dan musim dingin di dekat aphelion, yang berarti belahan bumi selatan mengalami musim yang lebih ekstrem daripada belahan bumi utara.
Tambahan sumber daya:
