Milutin Milanković: srbski matematik in avtor Milankovičevih ciklov
Milutin Milanković (28. maj 1879 – 12. december 1958) je bil srbski matematik, astronom, geofizik, klimatolog, gradbeni inženir in pisatelj. Rojen je bil v Dalju (takrat v Avstro-Ogrski), izobraževal se je na Tehnični univerzi na Dunaju, kasneje pa je deloval kot inženir in profesor v Srbiji. V znanosti je dal dva temeljna prispevka, ki sta močno vplivala na razumevanje podnebja in geološke preteklosti Zemlje.
Življenjska pot in strokovno delo
Milanković je kariero začel kot gradbeni inženir, a je hkrati razvijal interese za astronomijo in podnebne matematične modele. Združil je matematično natančnost s praktičnim razumevanjem fizikalnih procesov in tako predstavil obsežne kvantitativne izračune, ki so povejali gibanje Zemlje in Sončevo obsevanje z dolgoročnimi podnebnimi spremembami.
Kanon sončnega obsevanja
Njegov prvi velik prispevek je bil "kanon sončnega obsevanja", obsežno delo, v katerem je izračunal, kako Sončevo sevanje pada na površje različnih delov Zemlje glede na geometrijo Zemljine orbite in nagiba osi. V tem delu je pojasnil tudi podnebne razmere na drugih telesih Osončja in ocenil temperaturne razmere na notranjih planetih — na Merkurju, Veneri, Marsu in Luni, ter je obravnaval globino ozračja zunanjih planetov — s tem je prispeval k utemeljitvi kozmične klimatologije. Milanković je izračunal porazdelitev vpadnega sončnega sevanja po zemljepisnih širinah in letnih časih ter posledično napovedal, kako se lahko spreminja temperatura površja in ledene mase na daljših časovnih skalah.
Milankovičevi cikli
Njegov drugi ključni prispevek je razlaga, da so dolgoročne podnebne spremembe na Zemlji posledica sprememb v vrtenju in kroženju Zemlje okoli Sonca. To sedaj poznamo kot Milankovičevi cikli. Milanković je pokazal, da spremembe v treh glavnih orbitalnih parametrih spremenijo količino in sezonsko porazdelitev vpadnega Sončevega sevanja (insolacije):
- ekscentričnost orbite (spremembe oblike orbite, z značilnimi periodami približno 100.000 in 400.000 let),
- nagib Zemljine osi (obliquiteta, približno 41.000 let),
- upravljanje osi oziroma precesija (približno 19.000–23.000 let).
Skupno delovanje teh ciklov spreminja poletno insolacijo v visokih severnih širinah, kar vpliva na rast ali umik ledenih pokrovov. Znanstveno razlago za pojav ledenih dob, ki so se zgodile v geološki preteklosti Zemlje, je zato mogoče povezat z navedenimi orbitalnimi spremembami; poleg tega model omogoča tudi napovedovanje dolgoročnejših trendov v podnebju.
Pomembnost, omejitve in dodatni dejavniki
Milankovičeva razlaga ne pojasni vseh podnebnih sprememb; delno zato, ker delujejo tudi številni drugi dejavniki in povratne zanke. Med pomembnejšimi so sestava ozračja (količina kisika, predvsem pa koncentracija ogljikovega dioksida in drugih toplogrednih plinov), položaj celin, spremembe v morski cirkulaciji, količina vulkanskega delovanja itd. Poleg neposrednih učinkov orbitalnih parametrov so ključni tudi povratni mehanizmi, na primer led-albedo povratna zanka (več ledu pomeni več odboja Sončevega sevanja) in odziv ogljikovega cikla (izmenjave CO2 med oceanom, atmosfero in biosfero).
Potrditev in sodobni pomen
Geološki in paleoklimatski dokazi, vključno z ritmičnimi značilnostmi v sedimentnih kamninah, podatki iz ledenih jeder in izotopnimi zapisi iz globokomorskih sedimentov, pogosto kažejo na ponavljajoče se cikle, ki sovpadajo z Milankovičevimi napovedmi. Zgodba o potrditvi teorije je ojačana z delom raziskovalcev, ki so v 20. stoletju statistično povezali fluktuacije v sedimentnih zapisih in spremembe v orbitalnih parametrih. Danes se Milankovičevi cikli obravnavajo kot eden od osrednjih mehanizmov za razumevanje dolgoročnega naravnega klimatskega variiranja, medtem ko sodobne napovedi podnebnih sprememb vključujejo tudi veliko vlogo antropogenih emisij toplogrednih plinov.
Dediščina
Milanković je v zgodovini znanosti zapustil trajen pečat: njegovi izračuni in koncepti so postali temelj za kvantitativno paleoklimatologijo. Po njem so poimenovali tudi nekaj znanstvenih spomenikov in objektov v astronomiji in geoznanostih. Njegovo delo še vedno služi kot referenca pri proučevanju povezave med orbitalno mehaniko in dolgoročnim podnebjem ter kot izhodišče za nadaljnje raziskave o povratnih mehanizmih in medsebojnem delovanju različnih klimatskih dejavnikov.
Vprašanja in odgovori
V: Kdo je bil Milutin Milanković?
O: Milutin Milanković je bil srbski matematik, astronom, geofizik, klimatolog, gradbeni inženir in pisatelj.
V: Katera sta bila njegova dva temeljna prispevka k znanosti?
O: Njegov prvi prispevek je bil "Kanon osončenja Zemlje", s katerim je pojasnil podnebje planetov Osončja. Z izračunom temperature zgornjih plasti Zemljinega ozračja in temperaturnih razmer na planetih notranjega Osončja, Merkurju, Veneri, Marsu in Luni, ter globine ozračja zunanjih planetov je utemeljil kozmično klimatologijo. Drugi prispevek je bila njegova razlaga, kako dolgoročne podnebne spremembe povzročajo spremembe v Zemljinem vrtenju in kroženju okoli Sonca; te spremembe so zdaj znane kot Milankovičevi cikli.
V: Kako njegova razlaga pojasnjuje ledene dobe?
O: Njegova razlaga pojasnjuje ledene dobe z napovedovanjem podnebnih sprememb na Zemlji, ki jih je mogoče pričakovati v prihodnosti na podlagi sprememb v Zemljinem vrtenju in kroženju okoli Sonca.
V: Ali je njegova razlaga povsem točna?
O: Ne, njegova razlaga ni povsem točna, saj so na delu tudi drugi dejavniki, kot so količina kisika in ogljikovega dioksida v ozračju, položaj celin, količina vulkanskega delovanja itd.
V: Ali so geološki dokazi o ritmičnih značilnostih, ki jih najdemo v sedimentnih kamninah, pogosti?
O: Da, pogosti so.
V: Kaj je izračunal glede temperatur na drugih planetih?
O: Izračunal je temperature v zgornjih plasteh Zemljinega ozračja ter temperaturne razmere na planetih v notranjem Osončju (Merkur, Venera, Mars in Luna) ter globino ozračja na zunanjih planetih.
