В геологии почти все явления, которые нужно объяснить, уже произошли, тогда как в этих других науках приходится объяснять явления, происходящие в настоящее время.
James Croll был шотландским учёным XIX века, который разработал теорию изменчивости климата, основанную на изменениях земной орбиты.
Жизнь
James Croll родился в 1821 году на ферме Little Whitefield рядом с Wolfhill в Perthshire, Шотландия, сын каменщика David Croll и его жены Janet Geddes. NO1733. Он был в основном самоучкой. В 16 лет он стал учеником колесного мастера в Collace рядом с Wolfhill, а затем из-за проблем со здоровьем торговцем чая в Elgin, Moray. В 1848 году он женился на Isabella Macdonald, дочери John Macdonald и Annabella Sime из Forres.
В 1850-х годах он управлял отелем трезвости в Blairgowrie, а затем был страховым агентом в Glasgow, Edinburgh и Leicester. В 1859 году он стал сторожем музея Andersonian University в Glasgow. Он смог использовать университетскую библиотеку для доступа к книгам и самостоятельно изучал физику и астрономию, чтобы развивать свои идеи.
С 1864 года Croll переписывался с Sir Charles Lyell о связях между ледниковыми периодами и изменениями земной орбиты. Он предположил, что изменения земной орбиты могли бы привести к отклонению Gulf Stream, доставляя меньше тепла на Arctic. Больше льда затем привело бы к отражению большего количества солнечного света, вызывая положительную обратную связь. Его идеи были опубликованы в Philosophical Magazine в 1864 году, под авторством "James Croll, Anderson's University". Это привело к должности в офисе Edinburgh в Geological Survey of Scotland в качестве хранителя карт и корреспонденции, где директор Sir Archibald Geikie поощрял его исследования. Он опубликовал ряд книг и статей, которые "были в авангарде современной науки", включая Climate and Time, in Their Geological Relations в 1875 году. Он переписывался с Charles Darwin по поводу эрозии реками.
В 1876 году он был избран Fellow of the Royal Society и получил почётную степень University of St Andrews. Он вышел на пенсию в 1880 году из-за проблем со здоровьем и умер 15 декабря 1890 года по адресу 5 Pitcullen Crescent, Perth, Шотландия. Он был похоронен в семейной могиле в Cargill, Perthshire.
Теория ледниковых периодов
Croll был ведущим сторонником астрономической теории изменения климата в девятнадцатом веке. Используя формулы для орбитальных вариаций, разработанные Urbain Le Verrier, которые привели к открытию Neptune, Croll разработал теорию воздействия вариаций земной орбиты на климатические циклы. Его идея заключалась в том, что снижение зимнего солнечного света способствует накоплению снега, и впервые связал это с идеей положительной ледяно-альбедной обратной связи для усиления солнечных вариаций. Croll также утверждал, что накопление снега изменит характер пассатов, приводя к отклонению потепляющих течений, таких как Gulf Stream, и, наконец, к самоподдерживающемуся ледниковому периоду. Он предположил, что при высокой эксцентричности орбиты зимы будут склонны быть холоднее, когда Земля находится дальше от Солнца в этот сезон, и поэтому, что в периоды высокой орбитальной эксцентричности, ледниковые периоды происходят на циклах 22 000 лет в каждом полушарии и чередуются между южным и северным полушариями, продолжаясь примерно по 10 000 лет каждый.
Теория Croll предсказала множественные ледниковые периоды, несинхронные в северном и южном полушариях, и что последние ледниковые периоды должны были закончиться около 80 000 лет назад. Свидетельства множественных ледниковых периодов только тогда появлялись, и геологи были заинтересованы в теории для объяснения этого. Геологи не могли тогда датировать осадочные породы с достаточной точностью, чтобы определить, была ли гляциация синхронной между полушариями, хотя ограниченные свидетельства больше указывали на синхронность, чем нет. Более критично, оценки скорости отступления Niagara Falls указывали на то, что последний ледниковый период закончился 6 000 - 35 000 лет назад – большой диапазон, но достаточно, чтобы опровергнуть теорию Croll для тех, кто принял эти измерения.
Работа Croll была широко обсуждаема, но к концу XIX века его теория была в основном дискредитирована. Однако основная идея орбитально-вынужденных инсоляционных вариаций, влияющих на земные температуры – теперь известная в целом как циклы Миланковича – была далее развита Milutin Milankovitch и в конечном итоге, в модифицированной форме, восторжествовала в 1976 году.
Работы
- 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: посмертное издание Autobiographical Sketch of James Croll, With Memoir of His Life and Work, под редакцией J. C. Irons
