Los ciclos de Milankovitch describen cómo los cambios relativamente leves en el movimiento de la Tierra afectan el clima del planeta. Los ciclos llevan el nombre de Milutin Milankovitch, un astrofísico serbio que comenzó a investigar la causa de las antiguas glaciaciones de la Tierra a principios de 1900, según el Museo Americano de Historia Natural (AMNH).
La Tierra experimentó sus glaciaciones más recientes durante la época del Pleistoceno, que duró desde hace 2.6 millones de años hasta hace 11,700 años. Durante miles de años a la vez, incluso las regiones más templadas del mundo estuvieron cubiertas de glaciares y capas de hielo, según el Museo de Paleontología de la Universidad de California.
Para determinar cómo la Tierra podría experimentar cambios tan grandes en el clima a lo largo del tiempo, Milankovitch incorporó datos sobre las variaciones de la posición de la Tierra con la línea de tiempo de las edades de hielo durante el Pleistoceno. Estudió las variaciones de la Tierra durante los últimos 600,000 años y calculó las cantidades variables de radiación solar debido a los cambiantes parámetros orbitales de la Tierra. Al hacerlo, pudo vincular cantidades más bajas de radiación solar en las altas latitudes del norte con glaciaciones europeas anteriores, según AMNH.
Los cálculos y gráficos de Milankovitch, que se publicaron en la década de 1920 y todavía se usan hoy para comprender el clima pasado y futuro, lo llevaron a concluir que hay tres ciclos posicionales diferentes, cada uno con su propia longitud de ciclo, que influyen en el clima en la Tierra: Excentricidad de la órbita de la Tierra, la inclinación axial del planeta y la oscilación de su eje.
Excentricidad
La Tierra orbita al sol en forma ovalada llamada elipse, con el sol en uno de los dos puntos focales (focos). La elipticidad es una medida de la forma del óvalo y se define por la relación del eje semiminor (la longitud del eje corto de la elipse) al semieje mayor (la longitud del eje largo de la elipse), según Swinburne Universidad. Un círculo perfecto, donde los dos focos se encuentran en el centro, tiene una elipticidad de 0 (baja excentricidad), y una elipse que está siendo aplastada a casi una línea recta tiene una excentricidad de casi 1 (alta excentricidad).
La órbita de la Tierra cambia ligeramente su excentricidad en el transcurso de 100,000 años de casi 0 a 0.07 y viceversa, según el Observatorio de la Tierra de la NASA. Cuando la órbita de la Tierra tiene una excentricidad más alta, la superficie del planeta recibe del 20 al 30 por ciento más de radiación solar cuando está en el perihelio (la distancia más corta entre la Tierra y el sol en cada órbita) que cuando está en el afelio (la mayor distancia entre la Tierra y sol cada órbita). Cuando la órbita de la Tierra tiene una baja excentricidad, hay muy poca diferencia en la cantidad de radiación solar que se recibe entre el perihelio y el afelio.
Hoy, la excentricidad de la órbita de la Tierra es 0.017. En el perihelio, que ocurre alrededor del 3 de enero de cada año, la superficie de la Tierra recibe aproximadamente un 6 por ciento más de radiación solar que en el afelio, que ocurre alrededor del 4 de julio.
Inclinación axial
La inclinación del eje de la Tierra en relación con el plano de su órbita es la razón por la que experimentamos estaciones. Ligeros cambios en la inclinación cambian la cantidad de radiación solar que cae en ciertos lugares de la Tierra, según la Universidad de Indiana Bloomington. En el transcurso de unos 41,000 años, la inclinación del eje de la Tierra, también conocida como oblicuidad, varía entre 21.5 y 24.5 grados.
Cuando el eje está en su inclinación mínima, la cantidad de radiación solar no cambia mucho entre el verano y el invierno en gran parte de la superficie de la Tierra y, por lo tanto, las estaciones son menos severas. Esto significa que el verano en los polos es más fresco, lo que permite que la nieve y el hielo persistan durante el verano y el invierno, y finalmente se acumulen en enormes capas de hielo.
Hoy, la Tierra está inclinada 23.5 grados y disminuye lentamente, según EarthSky.
Precesión
La Tierra se tambalea ligeramente a medida que gira sobre su eje, de manera similar a cuando una peonza comienza a disminuir. Esta oscilación, conocida como precesión, es causada principalmente por la gravedad del sol y la luna que tira de las protuberancias ecuatoriales de la Tierra. La oscilación no cambia la inclinación del eje de la Tierra, pero la orientación cambia. Durante unos 26,000 años, la Tierra se tambalea en un círculo completo, según la Universidad Estatal de Washington.
Ahora, y durante los últimos miles de años, el eje de la Tierra se ha dirigido hacia el norte más o menos hacia Polaris, también conocida como la Estrella del Norte. Pero el bamboleo precesional gradual de la Tierra significa que Polaris no siempre es la Estrella del Norte. Hace unos 5.000 años, la Tierra apuntaba más hacia otra estrella, llamada Thubin. Y, en aproximadamente 12,000 años, el eje habrá recorrido un poco más alrededor de su círculo de precesión y apuntará hacia Vega, que se convertirá en la próxima Estrella del Norte.
A medida que la Tierra completa un ciclo de precesión, la orientación del planeta se altera con respecto al perihelio y al afelio. Si se apunta un hemisferio hacia el sol durante el perihelio (la distancia más corta entre la Tierra y el sol), se apuntará hacia afuera durante el afelio (la mayor distancia entre la Tierra y el sol), y lo contrario es cierto para el otro hemisferio. El hemisferio que apunta hacia el sol durante el perihelio y se aleja durante el afelio experimenta contrastes estacionales más extremos que el otro hemisferio.
Actualmente, el verano del hemisferio sur ocurre cerca del perihelio y el invierno cerca del afelio, lo que significa que el hemisferio sur experimenta estaciones más extremas que el hemisferio norte.
Adicional recursos:
