지질학에서 설명해야 할 효과는 거의 모두 이미 발생했지만, 다른 과학들에서는 실제로 일어나고 있는 효과를 설명해야 한다.
James Croll는 지구 궤도의 변화에 기반한 기후 변동성 이론을 개발한 19세기 스코틀랜드 과학자였다.
생애
James Croll는 1821년 스코틀랜드 Perthshire의 Wolfhill 근처 Little Whitefield 농장에서 태어났으며, 석공 David Croll과 그의 아내 Janet Geddes의 아들이다. NO1733. 그는 주로 독학으로 교육받았다. 16세에 Wolfhill 근처 Collace에서 바퀴장이 견습생이 되었고, 건강 문제로 인해 나중에 Moray의 Elgin에서 차 상인이 되었다. 1848년 그는 Forres의 John Macdonald와 Annabella Sime의 딸 Isabella Macdonald와 결혼했다.
1850년대에 그는 Blairgowrie에서 금주 호텔을 관리했고, 이후 Glasgow, Edinburgh, Leicester에서 보험 중개인으로 일했다. 1859년 그는 Glasgow의 Andersonian University 박물관에서 관리인이 되었다. 그는 대학 도서관을 이용하여 책에 접근할 수 있었고, 자신의 아이디어를 발전시키기 위해 물리학과 천문학을 독학했다.
1864년부터 Croll은 Sir Charles Lyell과 빙하기와 지구 궤도의 변화 사이의 연관성에 대해 서신을 나눴다. 그는 지구 궤도의 변화가 만류를 우회시켜 북극으로 가는 열을 감소시킬 수 있다고 이론화했다. 더 많은 얼음은 더 많은 햇빛이 반사되도록 하여 피드백 루프를 유발할 것이다. 그의 아이디어는 1864년 Philosophical Magazine에 "James Croll, Anderson's University"로 귀속되어 출판되었다. 이는 지질학자 Sir Archibald Geikie가 그의 연구를 권장한 Edinburgh의 Geological Survey of Scotland 사무실에서 지도 및 서신 담당자 직책으로 이어졌다. 그는 "당대 과학의 최전선에 있던" 다수의 책과 논문을 출판했으며, 여기에는 1875년의 Climate and Time, in Their Geological Relations가 포함된다. 그는 강의 침식에 대해 Charles Darwin과 서신을 나눴다.
1876년 그는 왕립학회 펠로우로 선출되었으며, St Andrews 대학교로부터 명예 학위를 받았다. 1880년 건강 악화로 은퇴했고, 1890년 12월 15일 스코틀랜드 Perth의 5 Pitcullen Crescent에서 사망했다. 그는 Perthshire의 Cargill에 있는 가족 무덤에 매장되었다.
빙하기 이론
Croll은 19세기 천문학 기반의 기후 변화 이론의 주요 지지자였다. Neptune의 발견으로 이어진 Urbain Le Verrier가 개발한 궤도 변화 공식을 사용하여, Croll은 지구 궤도의 변화가 기후 순환에 미치는 영향에 대한 이론을 개발했다. 그의 아이디어는 겨울 일사량의 감소가 눈의 축적을 선호할 것이며, 처음으로 이를 태양 변화를 증폭시키기 위한 양의 빙설 반사율 피드백 개념과 연결했다. Croll은 추가로 눈의 축적이 무역풍의 패턴을 변경하여 만류와 같은 온난 해류의 편향을 초래하고 최종적으로 자체 유지되는 빙하기를 초래할 것이라고 주장했다. 그는 궤도 이심률이 높을 때 지구가 그 계절에 태양으로부터 더 멀리 떨어져 있을 때 겨울이 더 추워지는 경향이 있으며, 따라서 궤도 이심률이 높은 기간 동안 빙하기가 각 반구에서 22,000년 주기로 발생하며, 남반구와 북반구 사이에 교대로 나타나 각각 약 10,000년 동안 지속된다고 제안했다.
Croll의 이론은 여러 빙하기, 남반구와 북반구에서 비동기적인 현상, 그리고 마지막 빙하기가 약 80,000년 전에 끝났을 것을 예측했다. 당시 여러 빙하기의 증거가 막 나타나고 있었으며, 지질학자들은 이를 설명할 이론에 관심이 있었다. 지질학자들은 당시 빙하 작용이 반구 사이에 동기적인지를 결정하기 위해 퇴적물의 연대를 정확하게 파악할 수 없었지만, 제한된 증거는 동시성을 가리키는 것이 더 많았다. 더욱 중요한 것은, Niagara Falls의 후퇴율 추정치가 마지막 빙하기가 6,000년에서 35,000년 전에 끝났음을 나타냈다는 것이다 – 범위는 크지만, 측정을 수용한 사람들에게는 Croll의 이론을 배제하기에 충분했다.
Croll의 작업은 널리 논의되었지만, 19세기 말까지 그의 이론은 일반적으로 신뢰할 수 없게 되었다. 그러나 궤도 강제 일사량 변화가 지표면 온도에 영향을 미친다는 기본 개념 – 현재는 일반적으로 Milankovitch 주기로 알려짐 – 은 Milutin Milankovitch에 의해 더욱 발전되었으며 결국 수정된 형태로 1976년에 승리했다.
저작
- 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: J. C. Irons이 편집한 Autobiographical Sketch of James Croll, With Memoir of His Life and Work의 사후 출판
