dimanche 3 décembre 2017

Milankovitch

Les paramètres de Milankovitch(1879-1958) ont sûrement un rôle à jouer
dans la venue d'Ages glaciaires sur la planète Terre. Nous vivons actuellemnt
dans une telle ère - depuis 2.8 millions d'années - mais sommes dans un moment
glaciation faible, c'est-à-dire un minimum (de glaciation). Ce qui caractérise une telle
ère: de la glace en permanence aux pôles, et une étendue vers l'équateur plus
ou moins prononcée. Bref, du climat plutôt froid.

Milankovitch était mathématicien, mais situa ses idées dans une lignée
de réflection sur la présence et le refoulement de glaciers observés dans diverses
régions Européennes. Il isola des changements astronomiques pouvant influer
sur l'ensoleillement que reçoit la terre, et bien après sa mort, on possède
maintenant les données qui coincident ses cycles possibles et la réalité
observée plutôt bien. Car la planète terre répond à l'influence gravitationelle du
soleil, de la lune mais aussi des autres planètes.

Ses paramètres: l'excentricité de l'orbite tereste, l'obliquité de l'axe de rotation de
la terre, la précession (rotation conique de cet axe).

Pourquoi il y a plus à considérer: la glaciation, c'est de l'eau qui prend un certain temps
à geler ou fondre. Il se formera donc des effets de rétroaction positifs et négatifs. Reste
à intégrer l'aspect géologique: plaques et volcanisme; aussi  l'action des vents, des courants
maritimes, l'albédo en fonction des terres émergées, la présence des gas dans l'atmosphère,
l'activité du vivant y compris les humains.D'ailleurs, on prévoit atuellement que la reprise de
glaciation dans 1,500 ans sera retardée par nos gas à effet de serre. Voilà tout un programme
de reherche!


source: http://www.astronoo.com/fr/articles/positions-des-planetes.html
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Pour bien apprécier l'expoit de Milankovitch, il convient d'apprécier
la notion de forcing ou forçage.

Pour le Larousse:
D'après le Free Dictionary:

 6. To induce change in (a complex system) by changing one of its parameters: greenhouse
gases that force the earth's climate.

Et voilà l'essentiel; il s'agit d'un paramètre qui change, de quelque chose que
l'on prendrait normalement pour acquis.

Wikipedia nous explique bien pourquoi cela devient important:

 En accord avec la théorie d'un forçage astronomique du climat, des modèles climatiques sont proposés afin d'étudier les interactions entre ce forçage et les rétroactions. Contrairement aux premières hypothèses, l'évolution climatique sous contrôle orbital n'est pas progressive, mais connaît des phases de transition plus ou moins abrupte. L'interaction de différents mécanismes régulateurs ou amplificateurs semblent engendrer un comportement de « seuils. » À ces premiers éléments de complexité s'ajoutent la multiplication des facteurs à prendre en compte pour affiner les modèles, de petites variations pouvant résulter en de grandes variations à ne pas négliger, du fait des rétroactions.

Et voilà tout le 'drama' des modèles climatiques actuels. Quand il y a forçage, il y a facilement
des seuils!!!

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La précession fait référence à un axe de rotation, lui-même sujet à
un mouvement de rotation. L'exemple classique, l'axe de rotation de la terre
par rapport aux étoiles fixes  se déplace sur une longue période:

Mathématiquement, on se sert de la notion d'angles de Euler.


Pour une petite animation(Adobe flash, sur Edge):
http://www.sciences.univ-nantes.fr/sites/genevieve_tulloue/Meca/Cinematique/euler1.html
                                          
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Pour wikipedia:

Milanković put the sun at the center of his theory, as the only source of heat and light in the solar system. He considered three cyclical movements of the Earth: eccentricity (100,000-year cycle - Johannes Kepler, 1609), axial tilt (41,000-year cycle - from 22,1° to 24,5°; Presently, the Earth's tilt is 23.5° - Ludwig Pilgrim, 1904), and precession (23,000-year cycle - Hipparchus, 130 BC). Each cycle works on a different time-scale and each affects the amount of solar energy received by the planets. Such changes in the geometry of an orbit lead to the changes in the insolation - the quantity of heat received by any spot at the surface of a planet. These orbital variations, which are influenced by gravity of the Moon, Sun, Jupiter, and Saturn, form the basis of the Milankovitch cycle.[14]

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E-Britannica nous laisse apprécier que les cycles de Milankovitch ont à voir avec
la quantité de chaleur reçue aux hautes latitudes par la planète. On a finalement
acceptée cette idée après examen des températures des fonds marins.

https://www.britannica.com/biography/Milutin-Milankovitch

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