في الجيولوجيا، تكون التأثيرات التي يجب تفسيرها قد حدثت بالفعل في جميع الحالات تقريباً، بينما في هذه العلوم الأخرى يجب تفسير التأثيرات التي تحدث فعلياً.
James Croll كان عالماً اسكتلندياً في القرن التاسع عشر طوّر نظرية حول تقلبات المناخ بناءً على التغييرات في مدار الأرض.
الحياة
وُلد James Croll عام 1821 في مزرعة Little Whitefield بالقرب من Wolfhill في Perthshire باسكتلندا، وهو ابن David Croll صانع البناء وزوجته Janet Geddes. NO1733. كان تعليمه ذاتياً إلى حد كبير. في سن السادسة عشرة أصبح متدرباً لصانع العجلات في Collace بالقرب من Wolfhill، وبسبب مشاكل صحية أصبح تاجر شاي في Elgin بـ Moray. في عام 1848 تزوج من Isabella Macdonald ابنة John Macdonald وAnnabella Sime من Forres.
في الخمسينيات من القرن التاسع عشر أدار فندق الاعتدال في Blairgowrie، ثم كان وكيل تأمين في Glasgow وEdinburgh وLeicester. في عام 1859 أصبح حارساً في متحف جامعة Andersonian في Glasgow. تمكّن من استخدام مكتبة الجامعة للوصول إلى الكتب، وعلّم نفسه الفيزياء والفلك لتطوير أفكاره.
منذ عام 1864، تراسل Croll مع Sir Charles Lyell بشأن الروابط بين العصور الجليدية والتغييرات في مدار الأرض. نظّر بأن التغييرات في مدار الأرض يمكن أن تسبب انحراف تيار الخليج، مما يجلب حرارة أقل للقطب الشمالي. ستؤدي كمية الجليد الأكبر إلى انعكاس المزيد من أشعة الشمس، مما يسبب حلقة تغذية راجعة. نُشرت أفكاره في المجلة الفلسفية عام 1864، مسندة إلى "James Croll، جامعة Anderson's". أدى هذا إلى منصب في مكتب Edinburgh بهيئة المسح الجيولوجي بـ Scotland كحارس للخرائط والمراسلات، حيث شجع المدير Sir Archibald Geikie بحثه. نشر عدداً من الكتب والأوراق التي "كانت في طليعة العلم المعاصر"، بما في ذلك Climate and Time, in Their Geological Relations عام 1875. تراسل مع Charles Darwin حول التآكل بواسطة الأنهار.
في عام 1876 انتُخب زميلاً في الجمعية الملكية، وحصل على درجة فخرية من جامعة St Andrews. تقاعد عام 1880 بسبب سوء الصحة، وتوفي في 15 ديسمبر 1890 في 5 Pitcullen Crescent بـ Perth باسكتلندا. دُفن في قبر عائلي في Cargill بـ Perthshire.
نظرية العصور الجليدية
كان Croll الداعم الرئيسي لنظرية المناخ القائمة على الفلك في القرن التاسع عشر. باستخدام صيغ التغييرات المدارية التي طورها Urbain Le Verrier والتي أدت إلى اكتشاف Neptune، طوّر Croll نظرية حول تأثيرات تغييرات مدار الأرض على دورات المناخ. كانت فكرته أن انخفاض أشعة الشمس في الشتاء سيفضي إلى تراكم الثلج، وللمرة الأولى ربط هذا بفكرة التغذية الراجعة الإيجابية للجليد والألبيدو لتضخيم التغييرات الشمسية. جادل Croll كذلك بأن تراكم الثلج سيغير نمط الرياح التجارية، مما يؤدي إلى انحراف التيارات الدافئة مثل Gulf Stream، وأخيراً إلى عصر جليدي ذاتي الاستدامة. اقترح أنه عندما تكون الانحراف المداري مرتفعاً، ستميل فصول الشتاء إلى أن تكون أبرد عندما تكون الأرض أبعد من الشمس في تلك الفترة الزمنية، وبالتالي أنه خلال فترات الانحراف المداري العالي، تحدث عصور جليدية على دورات تبلغ 22,000 سنة في كل نصف كرة، وتتناوب بين نصفي الكرة الجنوبي والشمالي، وتستمر لحوالي 10,000 سنة لكل منها.
توقعت نظرية Croll عصوراً جليدية متعددة، غير متزامنة في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي، وأن آخر العصور الجليدية كان يجب أن تنتهي قبل حوالي 80,000 سنة. كانت الأدلة تظهر للتو على وجود عصور جليدية متعددة، وكان الجيولوجيون مهتمين بنظرية تشرح هذا. لم يتمكن الجيولوجيون حينئذٍ من تأريخ الرواسب بدقة كافية لتحديد ما إذا كانت الجليدية متزامنة بين نصفي الكرة، على الرغم من أن الأدلة المحدودة أشارت أكثر نحو التزامن من عدمه. والأهم من ذلك، أشارت تقديرات معدل تراجع Niagara Falls إلى أن آخر عصر جليدي انتهى قبل 6,000 إلى 35,000 سنة – نطاق واسع، لكنه كافٍ لاستبعاد نظرية Croll من قبل أولئك الذين قبلوا القياسات.
نوقشت أعمال Croll على نطاق واسع، لكن بحلول نهاية القرن التاسع عشر، تم استنكار نظريته بشكل عام. ومع ذلك، تم تطوير الفكرة الأساسية لتغييرات الإشعاع المفروضة مدارياً التي تؤثر على درجات الحرارة الأرضية – المعروفة الآن عموماً باسم دورات Milankovitch – بواسطة Milutin Milankovitch وانتصرت في النهاية، بشكل معدّل، عام 1976.
الأعمال
- 1857: The Philosophy of Theism
- 1875: Climate and Time, in Their Geological Relations
- 1885: Climate and Cosmology
- 1889: Stellar Evolution and Its Relations to Geological Time
- 1896: posthumous publication of Autobiographical Sketch of James Croll, With Memoir of His Life and Work، edited by J. C. Irons
