Milankovičovy cykly, precese a oblikvita

V minulých videích jsme se dozvěděli, že vzhledem ke své oběžné rovině, čili k rovině, v níž Země obíhá kolem Slunce, je Země o určitý úhel skloněna. Nakreslím zde sklon Země vzhledem k této oběžné rovině. Takže, je-li tohleto oběžná rovina, díváme se přímo z boku na oběžnou rovinu, přímo z boku v rovině oběhu, kterou jsem nakreslil oranžově, a pro tento bod na zemské dráze bude Slunce třeba nalevo, takže sluneční paprsky budou přicházet z tohoto směru. Víme, že Země má určitý sklon. Země má sklon. A myslím tím to, že když si vezmete zemskou rotační osu, tak nebude mířit z oběžné roviny přímo nahoru. Ale bude skloněna o nějaký úhel. Mám-li nakreslit šipku vycházející ze severního pólu, bude to vypadat takhle. Možná nakreslím šipku procházející jižním pólem. A Země se otáčí v tomhle směru, a jak vidíte, tato osa, na níž jsem nakreslil šipku, nesměřuje přímo nahoru a dolů. A v současnosti je skloněna o úhel... je skloněna o úhel 23,4 stupňů vůči svislé ose, která směřuje přímo nahoru a dolů. Již víme, že toto je hlavní důvod, proč se nám mění roční období, a že když severní polokoule směřuje ke Slunci, získává vyšší množství slunečního záření. Cokoliv prochází atmosférou musí projít slabší vrstvou atmosféry, a tak severní polokoule obdrží více světla. A když je Země na opačné straně od Slunce, severní polokoule směřuje od Slunce, a děje se opak a popsané se děje na jižní polokouli. Ale ve videu, kde jsme mluvili o tom, jak zemský sklon ovlivňuje roční období, jsem také trochu naznačil, že toto je současný sklon zemské osy a že se během dlouhých období bude měnit. Bude trochu kolísat a dokonce i krajní hodnoty tohoto kolísání se měnily v uplynulých milionech let a také budou v dalších milionech let, ale mění se zhruba mezi 22,1°a 24,5°. A jen abych ujasnil, že se osa nekolébá takhle sem a tam a abych znázornil 22,1° oproti 24,5°, není to obrovský rozdíl, takže je-li toto 23,4° - a neměřím to přesně, možná směřuje v tomto směru, 22,1° by asi vypadalo nějak takhle, ve skutečnosti jsem to přehnal, a 24,5° by mohlo vypadat nějak takhle. A není to tedy obrovský rozdíl, ale je postačující, jak věříme, aby měl ve skutečnosti značný dopad na to, jaké je podnebí nebo jaká jsou roční období, zvláště s ohledem na to, jak velkou mají různé oblasti naší planety šanci, že zamrznou nebo že nezamrznou, nebo kolik získávají denního světla. Takže má to nějaký vliv, ale chtěl bych vyjasnit že to trvá spoustu času. Ve skutečnosti to trvá 41 000 let, než se sklon zvýší z minima na maximum a pak se vrátí na minimální hodnotu. 41 000 let. A právě teď, při sklonu 23,4° jsme tak akorát uprostřed. A domníváme se, že poslední minimum... totiž, pardon, poslední maximum nastalo 8 700 let před našim letopočtem, před Kristem, a že příští minimum, příští období minimálního sklonu nastane roku 11 800. Takže tohle není nic, co by se dělo ze dne na den. Ale je to jev, který může ovlivnit naše podnebí na dlouhých časových škálách. A to je jen jeden vliv, a tyto změny sklonu rotační osy, občas se místo sklonu osy užívá vznešenější slovo "oblikvita", ale je to opravdu jen jiné slovo pro sklon osy, tyhle změny oblikvity, nebo změny sklonu zemské osy, jsou jednou z těch změn zemské rotace nebo oběžné dráhy kolem Slunce, které mají cykly s dlouhou periodou a vliv na podnebí a možná napomáhají vzniku dob ledových, když působí dohromady během určitých cyklů. A obecně se celé této třídě cyklů říká Milankovičovy cykly. Milankovič byl srbský vědec a byl to člověk, který uvažoval, že by tyto změny zemské dráhy mohly být zodpovědné za dlouhodobé změny podnebí, nebo třeba za nějaké cykly, v nichž se střídají doby ledové nebo v nichž máme více či méně extrémní počasí. Takže to jsou Milankovičovy cykly. A změny sklonu či oblikvity jsou jen jedním z možných faktorů ovlivňujících Milankovičovy cykly. A v tomto a pár dalších videích bych chtěl mluvit i o dalších faktorech, nebo je alespoň shrnout. To, že se mění tehle sklon, je pro mne docela intuitivní, O trochu méně intuitivní proces, když o tom začnete přemýšlet, je něco, čemu se říká precese. Precese. Myslím, že nejlepší přirovnání k precesi, které vymyslím, bude, když si představíte vlčka. Nebo si rovnou můžete představit tady Zemi jako vlčka. Vlček se točí v tomto směru a oblikvita vám v zásadě říká, jak moc se viklá. Zamysleme se nad tím takhle: představte si vlčka, který se viklá. Otáčí se takto, je skloněn, a pak je také ... pokud si představíte, že tohle je tyč vycházející z pólu, že tohle je skutečná šipka, pak by samotná tahle šipka rotovala. Nejlepší způsob, jak si to představit, je stáčející se vlček. Když si představíte, že by se tato věc v nějakém časovém okamžiku kolébala, tak by to vypadalo takhle. Nyní míří šipka v tomto směru. Pokud počkáte pár sekund, bude třeba mířit ven z tabule. A pak počkáte dalších pár sekund a míří v tomto směru, míří do tabule. A přitom se celou dobu sklon osy nemění. Sklon osy můžete vidět jako vzdálenost tohoto kolébání, můžete si představit, jak daleko od svislice je toto stáčení, a ať jsme kdekoliv v této rotaci, sklon se nemění, a precesi si můžete představit jako kde jsme v tomto stáčení. Kde jsme v tomto stáčení. Tohle je trošku složité si představit, ale tím, jak o tom různě přemýšlíme a já kreslím rozličné diagramy, se to snad trochu vyjasní. Ale chci ujasnit, že stejně jako změna sklonu z minimální na maximální hodnotu zabere spoustu času, tak stejně i zemské precesi trvá nesmírně dlouho, než se podstatně změní. Takže, pro tenhle náš vlček, když si představíte tuto vykukující šipku, tak než oběhne celou smyčku, uplyne 26 000 let. 26 000 pro celý cyklus precese. Teď bych se chtěl zamyslet nad tím, uvážíme-li precesi, chtěl bych se zamyslet nad tím, jak by ovlivňovala roční období, či jak by ovlivňovala naše pojetí roku a kalendáře. Nakresleme si dráhu Země kolem Slunce. Takže tady je mé Sluníčko a tady je dráha Země. A nebudu zabíhat do detailů, v tomto videu budu předpokládat, že dráha je téměř kruhová. V příštích videích budu mluvit o tom, jak výstřednost, tedy to, jak je dráha protáhlá, může také ovlivňovat Milankovičovy cykly, nebo do nich přispívat. Nakresleme si tedy oběžnou dráhu Země, nakresleme si zde oběžnou dráhu Země kolem Slunce. A můžete si tedy představit, že v jednom časovém okamžiku, tohle je Země, řekněme, že je právě nakloněná ke Slunci, je tedy nakloněná ke Slunci. Takže na severní polokouli, předpokládám, že šipka vychází ze severního pólu, na severní polokouli by tohle bylo léto. Pokud by precese neexistovala, tak po přesunutí do této části roku rotační osa stále míří v tomtéž směru. Nakreslím to modře. Rotační osa vám míří stále v tomtéž směru, stále ukazuje do téhož místa ve vesmíru, máme stále tutéž Polárku. Když vezmeme tento bod, tak nám směřuje stále tamtéž vzhledem ke hvězdám, ale nyní jsme odkloněni od Slunce, a tak by byla na severní polokouli zima. A obíháme dále, pokud nemáte precesi, tak když se dostanete zpět do tohoto bodu, byli bychom skloněni v úplně stejném směru. Pokud se vaše oblikvita, neboli sklon trochu změní, můžete se naklonit nahoru či dolů, trochu od Slunce či ke Slunci. Ale to všechno předpokládá, že nemáme precesi. Teď bych se chtěl zamyslet nad tím, když máme precesi. Takže co se děje s precesí: když jednou oběhnete kolem Slunce, tak ve chvíli, kdy se vrátíte do tohoto bodu, už nemíříte do stejného směru. Nyní míříte trochu dál, takže tato šipka, nakresleme si to trochu větší. Takže tohle je Země a tohle je ta šipka. A tohle je těžké si představit, alespoň pro mě je to těžké. Jen co to pochopíte, bude to snadné, ale když jsem se tomu poprvé snažil porozumět, bylo pro mě těžké pochopit, jak se precese liší od oblikvity. Oblikvita značí, jak moc se odkláníme od svislé osy. Takže kdybychom neměli precesi, mířili bychom každý rok přesně do téhož směru. Pouze se zahrnutím precese se děje to, že každý rok tahle šipka pomalu vykresluje kružnici, pomalu vykresluje takovouto kružnici. Budu teď přehánět v rozsahu toho děje, abyste si to mohli představit. Takže třeba po několika letech už tato šipka... jste-li v tomtéž místě vůči Slunci, v tomtéž místě ve sluneční soustavě, tato šipka už nemíří v tomhle směru, ale maličko se pootočila po této kružnici. Takže nyní míří v tomto směru. Takže pokud nyní míří v tomto směru, bude tentýž bod ve sluneční soustavě, tentýž bod vzhledem ke Slunci, úplně ten samý bod na oběžné dráze, bude to stále léto na severní polokouli? Nebude, protože teď už v tomto bodě nemíříme přesně, nebo nejsme nejvíce nakloněni ke Slunci. Teď bychom byli nejvíce nakloněni ke Slunci o něco dříve v roce, neboli o něco dříve v orbitě. Takže nejvíce budeme nakloněni ke Slunci asi někde tady. A trvalo by spousty, spousty tisíců let, než by precesí došlo k tak velké změně. Ale pak bychom už v tomto bodě v tom roce mířili ke Slunci nejvíce. Takže co dělá precese s ročními obdobími a s naší definicí roku je, je, že každý rok vzhledem k naší dráze na Zemi, protože Země je jako vlček, co se pomalu stáčí, co pomalu vykresluje tuto kružnici svým, řekněme svým pólem. Dělá to, že každý rok tento náklon ke Slunci nebo od Slunce posouvá o kousek dřív. Vím, že je těžké si to představit, ale můžete si i vzít vlčka a mít basketbalový míč jako Slunce, a když si s tím pohrajete, uvidíte, jak to je. A precese je dalším z těch činitelů, které hrají roli v Milankovičových cyklech. Uvidíme, že když zkombinujeme precesi spolu se změnou sklonu a to ještě se změnou v tom, jak kruhová nebo eliptická je naše dráha a jak se to mění, pak můžete mít nějaké vysvětlení pro to, proč Země má klimatické cykly s periodou mnoha desítek tisíc let.