地球轨道偏心率的变化
地球轨道偏心率的变化，地球是我们赖以生存的家园，但对于地球其实我们的认识还具有一定的局限性，例如很多人都不清楚地球轨道偏心率是什么，也不知道它的变化会对气候带来哪些影响，下面一起来看一下地球轨道偏心率的变化。
地球轨道偏心率的变化1
地球公转轨道的偏心率随时间在缓慢地变化，有时非常接近于正圆，有时椭率比较大。1984年美国天文学家伯格计算给出，椭圆轨道偏心率变化的范围为0．0005～0．0607。我国天文学家张家祥1982年计算得的结果是0．0024—0．0571。这意味着在偏心率最大时(按0．0571计算)地球和太阳最远的距离可达I．58140×108km，最近的距离为1．41056×108km，相差达到1．7083×107km。
当偏心率变为0．0005时，轨道接近为圆。目前轨道的偏心率约为0．016722，偏心率较小，地球的远日点和近日点的距离之差约为5．003×106km。地球公转轨道偏心率变化的周期约为9．5万年，大约在4万多年之前偏心率为最小值，再过4万多年后，偏心毕又达到最／J、值。那时地球公转轨道几乎接近正圆，地球的近日点和远日点的距离几乎相等。
地球公转的轨道面(黄道)和地球赤道面的夹角———黄赤交角也存在缓慢的变化，这是由于黄道面位置的变化产生的。黄赤交角变化的范围在22°00′到24°30′之间，变化的周期约为4．1×104年。上次黄赤交角最小值约距今2．8万年。近期计算黄赤道交角的公式为
ε＝23°27′8．26〃—0．4684〃ｔ
式中ｔ是1900年起算的儒略年数。目前黄赤交角正以每世纪约为47〃的速度减小。目前黄赤交角的数值为23°26′２０〃。
地球绕太阳公转的轨道是椭圆，椭圆轨道的长轴（称为拱线）方向逐渐旋转，使地球的近日点和远日点在黄道上做旋转运动，称为近日点进动。目前，地球过近日点的时间是每年的1月3日或4日，过远日点的时间为每年的7月2日或3日。由于近日点在黄道上运动的方向和地球公转方向一致，近日点和春点在黄道上会合一周是2．17×104年。
以上叙述的黄赤交角的变化，轨道偏心率的变化以及近日点的进动都与行星对地球的长期引力的影响有关，称为行星摄动。
地球轨道偏心率的变化2
什么是轨道偏心率
中更新世气候转型是第四纪气候变化中的最重要的特征之一，它是指全球气候的主导周期在中更新世时由41ka转变为100ka，且气候波动的幅度也加大。对此，众说纷纭。
本文对中更新世气候转型进行探讨。地球气候是由地球接受到的有效阳光辐射所决定的。青藏高原的隆起导致全球冰量的增加，减少了地球接受到的有效阳光辐射。
全球气候的主导周期在中更新世时由41ka 向100ka的转变是由于全球冰量的增加及其分布对引起的地球近日点变化所作出的呼应。极地冰盖对阳光的反射能力在极昼强，极夜弱。低纬度冰川对阳光的反射能力很强。何况低纬度冰川的出现就是全球冰量的增加。
青藏高原的隆起，增加了全球冰量、增强冰盖对全球气候的影响力，引起中更新世气候转型。因海陆分布状况，有利于北半球冰盖扩张的地球轨道阶段，是冰期周期的冷期（最甚者是盛冰期）；不利于北半球冰盖扩张的地球轨道阶段，是冰期周期中的暖期。大的时与小的时相比地球的近日点离太阳较近；地球处其它地点时离太阳较远。
低纬度冰川对近日点变化敏感。极地冰盖对地球自转轴倾斜度变化敏感。地球处于小的地球自转轴倾斜度、大的、地球的近日点在北半球的冬至时，地球处于冷期。大的地球自转轴倾斜度、大的、地球的近日点在北半球的夏至时，地球处于暖期。
“100ka” 周期是地球的近日点周期。
关键词：中更新世气候转型、100ka 周期、、冰期、低纬度冰盖 、近日点
青藏高原的隆起与中更新世气候转型
在近二百多万年来地球屡次发生冰川的'大面积扩展及其消融事件，地球的一切当然也相应随之变化，这就是通常所说的更新世大冰期。
如同许多事情一样,人们的意见是不一致;对更新世的年代划分也是如此,虽然大家都同意更新世大冰期的提法。长更新世240万年,与黄土有关。短更新世约100万年以至更短(相当于长更新世的中更新世到约1万年前,作者所使用的是长更新世),当然也有其依据。
地球演化到中更新世,全球气候的主导周期由早更新世的41ka转变为此后的100ka周期。与此气候转型相对应，全球冰量在这一时期增加了约15%。[1]中更新世,全球气候才可以名副其实称为大冰期,早更新世只是气候波动而已！
何种原因导致了中更新世气候转型是第四纪气候演变中一个根本性的问题。
现有许多解释，但都不能令人满意。
地球的一切变化都是有其现实基础。在更新世地球的一个重大事件是青藏高原的快速上升。二叠纪后冈瓦纳大陆解体，印度板块北上。始新世中期（距今4000万年左右）新特提斯洋消亡，印度次大陆与亚洲主大陆碰撞，把喜马拉雅地体焊接到亚洲大陆上，统一的青藏高原才告完成。
此次运动一般称为第一期喜马拉雅运动。此次运动不很强烈，但喜马拉雅地区完全露出海面成陆。青藏高原的海拔还很低。新第三纪早期（距今2500～1000万年），青藏高原地壳运动较为活跃，开始缓慢抬升。此次运动一般称为第二期喜马拉雅运动。第二期喜马拉雅是一次十分强烈而又影响很广的运动。
第二期喜马拉雅运动以后，西藏地区保持相对稳定约达一千万年之久。上新世时高原海拔高度在一千米左右。自上新世末开始青藏高原进入以大幅度分阶段的强烈隆起的新时期。上新世以来近200万年间，青藏高原强烈隆起的幅度达3000～4000米。晚更新世以来的十多万年中上升量达1000多米，平均每年上升达10mm以上。
此次运动称为第三期喜马拉雅运动。此次运动使青藏高原展现出真正的高原面目。[2][3]
中更新世气候转型是由于第三期喜马拉雅运动使青藏高原在中更新世达到相当高度进入冰冻圈,展现高原冰盖面目，使地球气候表现出低纬度青藏高原冰盖的影响。
高原气候严寒不是由于阳光辐射的不足,相反高空的阳光辐射总是高于同地低地。
高原气候严寒主要是由于高原空气稀薄保存热量的能力不高,加之地面植被情况不佳保存热量的能力也不高。较强的高原风加速了热量的散失，也是高原气候严寒原因。青藏高原进入冰冻圈后,因冰的反射能力与冰热容量很高而成为负热量的保存地。
低纬度的青藏高原冰盖大大增强了地球的反射能力,减少了地球所接收的阳光辐射。
一方面是低纬度冰盖的出现本身就是全球冰量的增加。更重要的是低纬度冰盖的反射能力比极地冰盖强。原因是由于极地冰盖(极地圈内,地球自转轴倾斜度较大时面积较大)在极夜期间无阳光照射,自然无反射。低纬度冰盖常年反射且低纬度阳光辐射较强。而且至今还未停止的第三期喜马拉雅运动使青藏高原更多的进入冰冻圈。
此外，低纬度青藏高原冰盖的加入减少了地球所接收的阳光辐射，也促使极地冰盖及其自身发展。北极冰盖就是在中更新世时才达到目前规模。
在中更新世低纬度青藏高原冰盖与极地冰盖相促相成，共同发展使地球接受到的有效阳光辐射减少，地球温度下降，地球名副其实的进入大冰期！
但只谈青藏高原只能解决地球温度波动幅度增大的问题，而不能解决中更新世全球气候主导周期由早更新世的41ka转变为此后的“100ka”周期转型的问题！而不解决周期转型的问题则根本谈不上解决中更新世气候转型问题！
而冰、负热量间存在正反馈关系。
地球轨道偏心率的变化3
地球轨道三要素
众所周知，地球绕太阳运动的轨道并不是“西方绘画之父”乔托笔下的完美圆形，而更像是一个随着时间音符不断律动的椭圆形。而且这种绕行运动的方式有数十种之多，不过最广为人知的还是地球的公转和自转。
地球上万物能量皆来源于太阳，当地球绕太阳运行轨道发生变化时，地球表面所接受到的太阳辐射能量也随之改变，造成地球上气候发生相应的冷暖波动和风雨变迁。所以，地球上的气候变化与太阳绝对脱不了干系。
但要了解地球轨道变化对气候的影响，首先要了解地球轨道的三要素：偏心率、地轴倾斜度、岁差。
偏心率是指地球绕太阳旋转的椭圆形轨道并非一成不变，其变动范围是0-0.07，变化周期为40万年和10万年。偏心率的变化对地球表面接受的太阳能量影响很小，但它仍会通过调制岁差振幅进而影响地球表面太阳辐射量。
地轴倾斜度是指地球自转轴（赤道面）与公转轴（黄道面）的夹角，又称地轴倾角，它也一直在21.5°-24.5°之间缓慢变化，周期约4万年。这个倾角变化会影响着地球纬度之间太阳辐射入射量差异，较小的地轴倾斜度意味着高纬地区会接受更多太阳辐射。
岁差是气候季节性变化的主要诱因，造成南北半球四季正好相反。它是指地球运转时近日点和远日点在公转轨道上做的一种旋进运动，造成春（秋）分点在黄道面上位置产生变化。岁差的周期约为2.6万年和1.9万年。
寒潮≠气候突变
我们要明确一点：并不是偶尔几次寒潮，就能被称作“气候突变”。
地球气候除了经历万年尺度的冷、暖、干、湿的波动外，也会发生一系列更短尺度的突变事件。但真正的气候突变事件，都是指那种速度快、幅度大、影响广的变化，通常会导致人类和自然生态难以适应。例如，尼罗河与印度河的古文明和玛雅文明等的衰落，均与气候突变有关。
一直以来，科学工作者们都在寻找千年或更短时间尺度气候突变存在的证据，他们通过一些特殊的地质生物载体，如冰芯、树轮、砗磲，石笋、湖沼、黄土和深海沉积物等中的蛛丝马迹，找到了气候突变过程中留下的有关元素含量、同位素比值等的信息，慢慢试图揭开过去数万年来气候突变的神秘面纱。
人们发现，地球上经历的气候突变，表现不尽相同。有人认为洋流变化是气候突变的主要诱因，但也有人发现，地球轨道参数变化、冰川动力学、大气CO_2浓度波动等因素都可能会触发气候突变。
