Milutin Milanković bio je svjestan da je njegova astronomska teorija klimatskih promjena uspješno dovršena, ali i da su radovi povezani s tom teorijom rasuti po različitim publikacijama. Zbog toga je odlučio sakupiti ih i objaviti na jednom mjestu. Smatrao je da će njegovo djelo ostati nepotpuno ako sve te radove ne objedini u jedinstvenu cjelinu i dopuni brojnim primjenama koje je njegova teorija našla u geologiji.
Početkom 1939. godine započeo je rad na svom kapitalnom djelu Kanon osunčavanja Zemlje. U njemu je sažeo dugogodišnji znanstveni rad, rezultate proračuna, ali i osobnu predanost i vjeru u znanstvenu metodu. Djelo odražava njegovu temeljitost, preciznost i uvjerenje u ispravnost matematičkog pristupa te sigurnost da će njegova teorija jednom dobiti opće priznanje.
Djelo je podijelio u šest velikih cjelina:
Prvi dio bavi se kretanjem planeta, Sunca i njihovim međusobnim poremećajima te problemima nebeske mehanike obrađenima novim matematičkim metodama.
Drugi dio posvećen je rotaciji Zemlje, uključujući dnevno okretanje, precesiju i nutaciju Zemljine osi.
Treći dio razmatra sekularna pomicanja polova Zemljine rotacije uz kartografske i tablične prikaze rezultata.
Četvrti dio, pod naslovom osunčavanje Zemlje i njegove sekularne promjene, donosi rezultate opsežnih istraživanja insolacije.
Peti dio povezuje osunčavanje Zemlje s temperaturom površine i predstavlja temelj Milankovićeve matematičke teorije klime.
Šesti dio posvećen je ledenim dobima, njihovom mehanizmu, kronologiji i znanstvenoj literaturi dostupnoj u to vrijeme.
Pisanje Kanona osunčavanja Zemlje
Milanković je na ovom djelu radio oko dvije godine. Tisak knjige Kanon osunčavanja Zemlje i njegova primjena na problem ledenih doba dovršen je 2. travnja 1941. godine. Bio je svjestan zahtjevnosti posla, ali ga to nije obeshrabrilo. Smatrao je da je upravo tada bio u najboljim godinama – dovoljno iskusan za takav znanstveni pothvat, ali još uvijek dovoljno energičan i samouvjeren.
Uporan znanstveni rad
Koristeći spoznaje teorijske fizike, nebeske mehanike i vlastitu matematičku nadarenost, Milanković je prvi matematički objasnio procese glacijacije. Pokazao je da sekularne promjene insolacije predstavljaju ključni uzrok dugoročnih klimatskih promjena na Zemlji. Već 1944. godine u njemačkom meteorološkom časopisu objavljen je opsežan prikaz njegova rada koji su izradili Karl Wundt i suradnici, čime je njegova teorija dobila značajnu znanstvenu potporu.
Znanstvena potvrda teorije
Milanković nije doživio potpuno priznanje svoje teorije. Nakon razdoblja osporavanja i zanemarivanja, desetljećima poslije njegove smrti počele su pristizati empirijske potvrde. Istraživanja dubokomorskih sedimenata i klimatskih zapisa sedamdesetih godina 20. stoljeća pokazala su da se klimatske promjene doista podudaraju s promjenama ekscentriciteta orbite, nagiba Zemljine osi i precesije — upravo kako je Milanković predvidio.
Milankovićevi ciklusi i klima Zemlje
Njegova astronomska teorija omogućuje razumijevanje prošlih klimatskih promjena, ali i procjenu budućih. Posljednje veliko ledeno doba završilo je prije oko 25.000 godina, kada je prosječna globalna temperatura bila približno šest stupnjeva niža nego danas. Nakon toga uslijedilo je zatopljenje i klimatski optimum u razdoblju između oko 5000. i 2500. godine prije nove ere. Kasnije se javlja tzv. malo ledeno doba koje je trajalo približno od 1500. do 1850. godine.
Matematički model klimatskih promjena
Milanković je razradio matematički aparat za analizu promjena insolacije kroz razdoblje od milijun godina, a njegova teorija primjenjiva je i na čitavu geološku povijest Zemlje. Time je omogućeno objašnjenje klimatskih maksimuma i minimuma te razumijevanje tragova ledenih razdoblja i toplijih klimatskih faza.
Milankovićevi ciklusi i klima Zemlje
Njegova astronomska teorija omogućuje razumijevanje prošlih klimatskih promjena, ali i procjenu budućih. Posljednje veliko ledeno doba završilo je prije oko 25.000 godina, kada je prosječna globalna temperatura bila približno šest stupnjeva niža nego danas. Nakon toga uslijedilo je zatopljenje i klimatski optimum u razdoblju između oko 5000. i 2500. godine prije nove ere. Kasnije se javlja tzv. malo ledeno doba koje je trajalo približno od 1500. do 1850. godine.
Matematički model klimatskih promjena
Milanković je razradio matematički aparat za analizu promjena insolacije kroz razdoblje od milijun godina, a njegova teorija primjenjiva je i na čitavu geološku povijest Zemlje. Time je omogućeno objašnjenje klimatskih maksimuma i minimuma te razumijevanje tragova ledenih razdoblja i toplijih klimatskih faza.
Današnje stanje klimatskog sustava
Suvremene klimatske promjene ne prate u potpunosti prirodni ritam klimatskog sustava. Klimatski sustav Zemlje obuhvaća atmosferu, ledeni pokrov, oceane i biosferu. Promjene u jednoj komponenti utječu na ostale, često s nepovoljnim posljedicama za živi svijet.
Prirodni efekt staklenika, uzrokovan plinovima poput ugljikova dioksida, metana, vodene pare i ozona, omogućuje održavanje prosječne globalne temperature oko +14 °C. Bez tog efekta temperatura bi iznosila oko –18 °C. Međutim, ljudske aktivnosti tijekom posljednja dva stoljeća dovele su do povećanja koncentracije tih plinova i dodatnog globalnog zagrijavanja.
Procjene ukazuju da bi prosječna globalna temperatura do kraja 21. stoljeća mogla porasti između 1,8 i 4 °C. Takve promjene predstavljaju ozbiljan izazov za prilagodbu ekosustava i društava.
Ravnoteža Sunčeva zračenja
Klimatski sustav Zemlje temelji se na ravnoteži između primljene Sunčeve energije i energije koju Zemlja zrači natrag u svemir. Svako dugotrajno narušavanje te ravnoteže dovodi do klimatskih promjena. Na količinu Sunčeva zračenja utječu geografska širina, kut upada zraka i duljina dana tijekom godine.
Značaj Milankovićeve teorije danas
Kao što je Wladimir Köppen još početkom 20. stoljeća naslutio, Milankovićeva teorija postala je ključan alat u proučavanju paleoklime. Danas je ona nezaobilazna i u istraživanjima budućih klimatskih promjena, osobito pri analizi međudjelovanja prirodnih i antropogenih čimbenika koji oblikuju klimatski sustav Zemlje.
