Variaciones orbitales

Algunas teorías astronómicas similares habían sido anticipadas durante el siglo XIX por Joseph Adhemar, James Croll y otros, pero su verificación era compleja debido a la ausencia de datos fósiles relevantes y porque tampoco estaba claro qué períodos fueron importantes en el pasado para comprobarlo.La rotación de la Tierra alrededor de su propio eje y su traslación alrededor del Sol son perturbados a lo largo del tiempo por otros cuerpos astronómicos presentes en el sistema solar.Dichas variaciones son de una gran complejidad, pero unos pocos ciclos concretos dominan sobre otros.La excentricidad orbital mide la diferencia de dicha elipse respecto a un círculo perfecto.La excentricidad varía fundamentalmente debido al empuje gravitacional de Júpiter y Saturno.El período orbital (la longitud del año sideral) tampoco ha cambiado, debido a que, según la tercera Ley del movimiento planetario de Kepler, ésta se halla determinada por el semieje orbital mayor.Por lo tanto, cuando la órbita de la Tierra llega a ser más excéntrica, el semieje menor se acorta.Cuando la órbita está en su punto más excéntrico, la cantidad de radiación solar en el perihelio puede llegar a ser un 23% mayor que en el afelio.Por lo tanto, la excentricidad terrestre es siempre tan pequeña que la variación en la cantidad de radiación solar es un factor menor en la variación de los cambios estacionales comparada con la inclinación axial del eje e incluso con el calentamiento que se produce sobre las grandes masas continentales del hemisferio norte.Por lo tanto, la órbita terrestre está convirtiéndose en menos excéntrica (más cercana a la forma circular).La inclinación más alta incrementa la amplitud del ciclo estacional en su cantidad de insolación, proveyendo más cuantía de radiación solar en cada hemisferio durante el verano y menos durante el invierno.Mayores inclinaciones del eje aumentan la radiación solar total a altas latitudes y disminuyen las mismas cuanto más próximas se encuentran al Ecuador.La tendencia actual a la disminución por sí misma de la inclinación da lugar a estaciones menos extremas con inviernos más cálidos y veranos más fríos así como una tendencia al enfriamiento general.Debido a que la mayor parte de la nieve y el hielo del planeta se encuentran en latitudes altas sobre superficie terrestre emergida, la inclinación decreciente podría provocar el inicio de una edad de hielo por dos razones: hay menos insolación total en verano y también menos insolación en latitudes más altas, que derretiría menos la nieve y el hielo del invierno anterior.La inclinación axial y la excentricidad orbital contribuirán a su aumento máximo de radiación solar durante el verano del hemisferio norte.Además, la elipse orbital en sí misma precede en el espacio, de manera irregular, completando un ciclo cada 112 000 años en relación con las estrellas fijas.La precesión significa que el movimiento no uniforme de la Tierra afectará a las diferentes estaciones del año.Cuando están alineados con los solsticios, la diferencia en la duración de estas estaciones será mayor.[7]​ Muestras tomadas en los sedimentos de la Tierra han sido estudiadas sistemáticamente para inferir los ciclos climáticos del pasado.[16]​[17]​ Jung-Eun Lee, profesor en la Brown University, propone que la precesión cambia la cantidad de energía que absorbe la Tierra, porque la mayor capacidad del hemisferio sur para producir hielo marino refleja hacia el espacio más energía procedente de la Tierra.[18]​[19]​ Algunos han argumentado que la longitud del registro climático es insuficiente para establecer una relación estadísticamente significativa entre el clima y las variaciones de excentricidad.(Esto también se conoce como el "problema de causalidad" porque el efecto precede a la causa putativa).Este proceso podría explicar la estrechez del ciclo climático de 100 000 años.Un modelo orbital de 1980, a menudo citado por Imbrie, predijo "que la tendencia de enfriamiento a largo plazo que comenzó hace unos 6000 años atrás continuará durante los próximos 23 000 años".[26]​ Un trabajo más reciente sugiere que las variaciones orbitales deberían aumentar la insolación estival en el área de los 65° N durante los próximos 25 000 años.[27]​ La órbita de la Tierra se volverá menos excéntrica durante los próximos 100 000 años, por lo que los cambios en la insolación estarán dominados por los cambios en la oblicuidad, y no deberían disminuir lo suficiente como para causar una edad de hielo en los próximos 50 000 años.Estudios posteriores han sugerido que la radiación solar impactando sobre el hielo depositado sobre esas grandes masas terrestres simplemente se reflejaría en su mayor parte.La geología afecta el clima, no solo por el calor del núcleo de la Tierra, sino también por los cambios en la atmósfera causados por las erupciones volcánicas.