KLIMA

Pripremila: Ljerka Opra

Sećanje na Milutina Milankovića

Kanon osunčavanja

Da bi se uočilo koja je znanja svojih predaka građevinski inženjer Milutin Milanković utkao u svoje delo, treba se prisetiti da je 1909. odlučio da „ potraži drugo polje rada, gde bi mogao živeti u tišini bez žurbe “. Znajući da nema teorije koja daje „ vezu između osunčavanja planeta i temperature njihovih površina i atmosfere “, odlučio je da taj problem zaista reši i stvori teoriju pomoću koje se mogu pratiti efekti Sunčevih zraka da bi onda bio u stanju računskim putem da nađe glavne crte Zemljine klime. Tada je zapisao :

„Takva matematska teorija stigla bi svugde gde ne mogu da dopru ni najsmeliji posmatrači sa svojim instrumentima. Ona bi nam omogućila da prekoračimo granice naših direktnih opažanja... Zemlja ima, pored svih raznolikosti pojedinih godina i njihovih prinosa, svoju srednju klimu koja se, kao što pokazuju prikupljeni istorijski podaci, nije osetno promenila u toku vekova.

Leto / zima na Balkanu

Na koje istorijske podatke o klimi je mislio Milanković? Sistematsko prikupljanje i razmenjivanje podataka o stanju atmosfere u Evropi pokrenuli su Francuzi posle novembarskog nevremena 1854. kada je njihova vojska pretrpela ogromnu štetu u Crnom moru. Ni početkom 21. veka se ne može govoriti o vekovima istorijskih klimatoloških podataka na osnovu kojih se može utvrditi stalnost srednje klime Zemlje. O njenoj klimatskoj prošlosti saznaje se posredno. Uveren u vekovnu stalnost srednje klime, Milanković je otpočeo svoje delo u vreme kada je prvi balkanski klimatolog Pavle Vujević proučavao klimu Balkana. Tokom dvadeset godina razvijanja astronomske teorije klime, zavladala je zabrinutost da se klima značajno menja, o čemu je Milanković bio obavešten.

Sasvim je očito da je pod vekovnom stalnosti klime podrazumevao stalnost osnovnih osobina klime, koju jasno iskazuje poslovica : „Leto i zima godinu odnija.“ Koliko je na Balkanu poslednjih nekoliko vekova trajalo to leto / zima, zapisano je u narodnim pesmama. Iz njih se saznaje da su hajduci zimovali kod jataka, rastajali se o Mitrovdanu i sastajali na Đurđevdan. To znači da je hajdučko zimovanje prosečno trajalo polovinu godine. Teško je reći koliko vekova iskustva je u saznanju da hladni deo godine može otpočeti pre jesenje ravnodnevice, a topli pre proletnje. Na vekovnu stalnosti srednje klime upućuju i magijski obredi koledara, zaostali iz paganskih vremena, a do naših dana sačuvani u Banatu. Sa namerom da se magijom pomogne Suncu da ojača, ti obredi se održavaju od 2. do 19. januara, obuhvatajući vreme kada se apsolutni maksimum osunčavanja Zemlje premešta sa južnog pola na -36. uporednik. To premeštanje je praistorijski čovek zapažao po skokovitoj promeni dužine dana. Milanković je nasledio svest o stalnosti osnovnih osobina klime, koja će po nasleđenom verovanju takva i ostati sve dok „Sunce ne promeni ćud “.

Promene položaja Zemlje

Promenu „ ćudi “ Sunca astronomi objašnjavaju promenom položaja Zemlje u odnosu na njega usled menjanja njene putanje i položaja ose rotacije u odnosu na nju. Putanja Zemlje se ciklično menja. Tokom sto hiljada godina promeni se od pravilnog kruga do elipse čije se ose razlikuju 6%. Osa rotacije Zemlje menja „ ljuljajući se “: nagib u rasponu od 22,10 do 24,50 tokom 41 hiljadu godina i položaj tako da na nebeskom svodu opiše krug za 23 hiljade godina. Usled ovih promena menja se nebeski pol, pomeraju početak proleća i tok osunčavanja Zemlje. Milanković je to ovako opisao :

„ Vreme koje je potrebno da se Sunce, polazeći iz prolećne ravnodnevice, vrati ponovo u nju zove se tropska godina ; astronomska godišnja doba njeni su delovi. Za vreme tropske godine pomakne se prolećna tačka za 55 lučnih sekunda pa je Sunce sustigne 20 vremenskih minuta docnije no što bi to bio slučaj kada bi bila nepomična. Za nas su od naročite važnosti dužine astronomskih polugodina, astronomske letnje polugodine, zbir astronomskog proleća i leta i astronomske zimske polugodine, zbir astronomske jeseni i zime. Tleta = 186 dana 10 časova i Tzime =178 dana 20 časova. Kao što se iz ovih brojeva vidi, na severnoj hemisferi je letnja polugodina 7 dana i 14 časova duža od zimske, na južnoj hemisferi obrnut je slučaj. Ta danas neznatna razlika može, usled promene astronomskih elemenata, postati znatna i dostići veličinu od 31%. Ova nejednakost ima za posledicu da je, u takvom slučaju, osunčavanje Zemlje u doba poslednjih dana astronomske zime znatno jače nego pri kraju astronomskog leta. Razlika u dužini polugodina može porasti do skoro 32 dana.”

• U nauci je, pod nazivom Milankovićev princip, prihvaćen stav po kome je osnovni uzrok promene klime planete promena njenih astronomskih parametara. • Astronomska teorija klime je jedno od najznačajnijih naučnih dela, što je Milutina Milankovića stavilo do ramena Isaka Njutna. Stogodišnjica njenog utemeljenja biće obeležena 2009. u organizaciji Unicefa. • Uticaj Milutina Milankovića na razvoj nauke ne meri se uobičajenim indeksom citiranosti već brojem knjiga napisanih o njegovom delu i brojem održanih simpozijuma. Prema indeksu citiranosti, Nikola Tesla i Milutin Milanković dele peto i šesto mesto.

Da bi ustanovio u kojim okvirima promena položaja Zemlje u odnosu na Sunce menja tok osunčavanja, Milanković je morao da izračuna osunčavanje u zavisnosti od astronomskih parametara Zemlje. Na raspolaganju su mu bile njihove stogodišnje / sekularne promene za proteklih milion godina. Sekularna osunčavanja tokom astronomskog leta / zime ne mogu se međusobno upoređivati zbog promenljive dužine. Kako je taj problem rešio Milanković, sam je zapisao :

“ Da bismo matematičkim jezikom ocrtali glavne linije sekularnog toka osunčavanja, postupićemo ovako. Rasčlanićemo tropsku godinu u dve jednako duge, dakle stvarne polugodine, od kojih jedna obuhvata sve dane godine u kojima je osunčavanje uporednika bilo jače no u kojem god bilo danu druge polugodine.”

Milankovićeva kalorična polugodišta, u trajanju od 182 dana, 14 časova i 54 minuta, ne menjaju dužinu poput astronomskih. Njihova dužina je stalna, pomera im se početak / kraj u odnosu na ravnodnevice. Njihova osnovna osobina je da je prvog i poslednjeg dana polugodišta osunčavanje isto i po tome ih je određivao za različite astronomske parametre Zemlje. Izračunao je osunčavanje uporednika na svakih 50, od -750 do +750, potom promenu njihovog osunčavanja tokom kaloričnih polugodišta za poslednjih milion godina. Na osnovu toga je zaključio da su se obe polarnice pomerale. Njihovim pomeranjem značajno se menjala klima od ledenog do toplog doba. Sada je severna polarnica na 66. uporedniku i, na severnoj hemisferi, hladno kalorično polugodište počinje pre jesenje ravnodnevice a toplo pre proletnje. Stanje stvari je takvo da o proletnjoj ravnodnevici severna hemisfera prima više toplote nego u vreme jesenje. Pri bilo kojim astronomskim parametrima položaja Zemlje, početak / kraj kaloričnih polugodišta je značajno pomeren u odnosu na toplo i hladno polugodište na Balkanu. Kalorična polugodišta se ne preklapaju sa letom i zimom, koja “ odnija ” tropsku godinu. Razlog tome je atmosfera koja po “ ćudi Eolovoj ” toplotu Sunca preraspodeljuje.

Ljerka Opra