古气候的气候史

在地球起源以来的46亿年里,气候经历了许多巨大的变化。目前人们还无法了解地球早期的气候,只能通过一些直接和间接的方法来推测大约20亿年以来的气候变化。自前寒武纪以来,至少有过多次全球冰期。

一般认为,从中生代(2.3亿~ 6700万年前)开始,对地质时期温度的估算是可靠的。根据H. Floan的估计,极地附近中生代的年平均温度为8~65438±00 ℃,低纬度热带地区为25~30℃。第四纪大冰期的起始时间存在争议,但大多数人认为始于200万年前。第四纪气候以中高纬度的大陆冰盖和山地冰川为特征,统称为第四纪大冰期。在第四纪,根据冰川覆盖的变化,可以划分出几个冰期和间冰期。由于不同地区气候变化和研究方法的差异,不同地区划分的冰期是不一样的。

第四纪冰川作用最强,当时地球大陆面积的十分之二到十分之三被冰川覆盖(现在大约十分之一)。在亚洲,冰盖到达贝加尔湖附近。

冰期平均气温比现代低8 ~ 10℃。间冰期,温度比现代高。北极地区的温度比现在高65438±00℃,低纬度地区高5 ~ 6℃。冰期和间冰期气温的巨大变化导致了其他气候因素和自然地理因素的变化:①雨带分布的变化。冰期时,极地冰盖扩张,极地反气旋加强,极地高压带向中低纬度延伸,迫使行星极锋带向中低纬度移动,导致中低纬度低压活动频繁,雨量充沛,湖泊面积扩大。例如,中亚、非洲北部和中部以及北美西部在冰河时期都是潮湿的地区,但在间冰期,这些地区的气候往往非常干燥。(2)雪线的升降。冰河时期,世界各地山区雪线普遍下降,大部分下降1,000 ~ 1,400米,热带地区下降700 ~ 900米。(3)海平面的升降。冰河时期,地球表面相当一部分的水形成了巨大的冰盖,停留在陆地上,从而降低了海平面。例如,玉木冰期的海平面比现代低约100米。在间冰期最暖时期,海平面可能比现代高15 ~ 30米,甚至更高。④生物群落的迁移。在冰河时期,冰川扩大,气候带向低纬度移动。间冰期,冰川退缩,极地气温升高,气候带向高纬度移动。与气候带相对应,生物群落也南北迁移。比如在克里米亚(里斯冰期)地层中发现北极狐和北极鹿化石;在南高加索,冰川地层中发现了猛犸象化石,属于极地动物。在间冰期,北冰洋沿岸有老虎、麝牛等喜温动物。冰期晚期(约6.5438亿年前),全球气温逐渐升高,冰川覆盖面积相应减少,海平面上升,地球气候进入变暖期。