2 месяца назад
Нету коментариев

Для понимания природы совре­менного климата и тем более для прогноза его предстоящих изме­нений необходимо знать климати­ческую историю. Последней зани­мается палеоклиматология — научная дисциплина, изучающая климаты геологического прошлого и причины их изменений в мест­ном, региональном и глобальном масштабах.

Особенно много внимания па­леоклиматологи уделяют изуче­нию вариаций древних темпера­тур, особенно эпохальных, размах которых во многих случаях состав­лял 8—12° С. Для целей палеотем­пературных реконструкций широ­ко используются ископаемые остатки растений и животных, дан­ные литологии (т. е. результаты изучения минералогии, петрогра­фии и физико-химических свойств осадочных пород), палеогеогра­фии и изотопных исследований.

Пользуясь палеонтологически­ми и литологическими индикато­рами климата, геологи уже сравни­тельно давно начали составлять палеоклиматические карты матери­ков для различных эр и периодов прошлого Земли, выделяя на них холодные, умеренные и жаркие зоны, зоны с влажным и засушли­вым климатом.

Особенно определенный харак­тер имеют палеоклиматические выводы, базирующиеся на данных об изменениях ледников. О раз­мерах и колебаниях оледенения, а значит, и об изменениях климата в отдаленном прошлом специалис­ты судят главным образом по гео­логическим следам ледников, осо­бенно по распространению древ­них ледниковых отложений — мо­рен и тиллитов. Моренами назы­вают скопления рыхлого обломоч­ного материала, перенесенного и отложенного ледниками. Обычно они представляют собой несортированные и неслоистые массы су­глинка и песка с включениями щеб­ня и валунов, часто принесенных издалека и имеющих форму об­точенных с нескольких сторон мно­гогранников, испещренных штри­хами и шрамами. Для «молодых», т. е. не слишком сильно размытых и не захороненных под другими толщами, морен характерен типич­но ледниковый — беспорядочно холмистый и грядовый рельеф, знакомый каждому, кто видел Вал­дай или Клинско-Дмитровскую гряду. А тиллиты — это морены, которые были образованы наибо­лее древними, дочетвертичными оледенениями и успели литифицироваться, т. е. стать твердой горной породой.

Присутствие морен на земной поверхности или в разрезах зем­ной коры указывает на то, что рай­оны их распространения покрыва­лись ледниками, а география на­ходок древних морен позволяет судить о положении и размерах этих ледников. А если вместе с мо­ренами находят также мощные толщи галечников и песков, нако­пившихся у ледникового края в ре­зультате действия потоков талой воды, и ленточные глины, отложен­ные в приледниковых озерах, и толщи безвалунных карбонатных суглинков — лёссов, связанных с перевеванием моренных отложе­ний ледниковыми ветрами, то вы­воды о древних оледенениях ста­новятся особенно доказательными. К тому же геологи нередко мо­гут видеть, что толщи валунных суглинков налегают на скальные поверхности, отшлифованные

льдом и изборожденные леднико­выми шрамами; по ориентировке таких шрамов и по траекториям переноса ледниковых валунов уда­ется восстанавливать направления движения древнего льда и центры его растекания.

Установив место и масштабы оледенения, а также его геологи­ческий возраст (что делается по возрасту слоев, которые подстила­ют и перекрывают морену), иссле­дователь сразу получает богатую палеоклиматическую информа­цию; мы сейчас хорошо знаем, при каких условиях могут сущест­вовать ледниковые покровы, по­добные шпицбергенским, грен­ландским или антарктическим…

В самом деле, ледники, т. е. движущиеся массы природного льда, принявшие форму потоков, выпуклых щитов или плавучих плит, образуются почти исключительно за счет накопления и метаморфиз­ма снега. Поэтому они могли воз­никать и развиваться только в об­становке интенсивных снегопадов и низких температур воздуха, как зимних, так и летних. Средние го­довые температуры над внутрен­ними областями Гренландии и За­падной Антарктиды сейчас опуска­ются ниже —30° С, а над безжиз­ненным плато Восточной Антарк­тиды варьируют между —50 и —57° С. Столь холодный климат этих областей обусловлен несколь­кими причинами: он связан с тяго­тением ледниковых покровов к по­лярным, широтам и с весьма боль­шой — до 3—4 км над уровнем моря — высотой ледниковых щи­тов. Он обязан также уникальным значениям отражательной способ­ности холодных снежных поверх­ностей, достигающим, а нередко и превышающим 90%, и особым радиационным свойствам снега и льда, а именно их способности из­лучать в космос практически всю энергию, получаемую от теплооб­мена с атмосферой.

В результате над большими ледниковыми покровами формируют­ся ледниковые антициклоны — массы холодного воздуха, для ко­торых характерно высокое давле­ние, нисходящее движение и вы­сокая прозрачность. Сильное охлаждение и ледовитость харак­терны и для сопредельных частей Мирового океана, куда поступают внушительные массы льда в виде айсбергов (до 2000 км3 в год из Антарктиды и около 480 км3 от ледников Арктики) и на которые периодически распространяются антициклоны. Холодные воздуш­ные массы, круглый год «стациони­рованные» над большими ледни­ковыми покровами, оказываются важными факторами глобальной атмосферной циркуляции. Обра­зуя так называемые блокирующие системы, они затрудняют прохож­дение циклонов над такими по­кровами, отклоняют эти циклоны к периферии покровов и создают резкие контрасты в температурах и давлении атмосферы над облас­тями оледенений, с одной стороны, и ближайшими к ним областями теплого океана — с другой. Ана­лиз современных климатических карт показывает, что только по соседству с ледниковыми покрова­ми над океаном существуют круг­логодичные центры низкого атмо­сферного давления, которые рож­дают мощные циклоны. Один из таких центров — исландская деп­рессия, приуроченная к зоне кон­такта теплого Гольфстрима с хо­лодными водами, омывающими Гренландию, второй — субантарк­тическая депрессия, которая воз­никла при столкновении теплых те­чений, следующих с севера, с во­дой ледовитых антарктических мо­рей. Таким образом, ледниковые покровы сами создают циркуля­цию атмосферы, которая благоприятна для их существования, ведь те самые циклоны, которые рождаются в исландской и суб­антарктической депрессиях, втор­гаются в краевые зоны соседних ледниковых покровов и питают их снегом. Наблюдения гляциологов показывают: если во внутренних областях Антарктиды и Гренландии атмосферные осадки очень скудны и во многих местах не достигают даже 50 мм в год, то на краевых склонах тех же ледниковых покро­вов они возрастают до 700—900 мм в год и более.

Эпохи древних оледенений были временем глубочайших изменений климата, причем повторялись они многократно. Об этой многократ­ности можно судить по присутст­вию тиллитов в разрезах осадоч­ных толщ протерозойского, ри­фейского и палеозойского возрас­та почти всех материков, а также по обилию морен и «холодных» слоев в сравнительно молодых (верхнекайнозойских) отложениях суши и океанского дна. В соответ­ствии с этими данными сейчас вы­деляют не менее четырех крупных ледниковых интервалов истории Земли, каждый из которых имел длительность от нескольких десят­ков до 200—300 млн. лет; такие интервалы получили название лед­никовых эр.

Древнейшая ледниковая эра (рис. 4) приходилась на интервал от 2,6 до 2,2 млрд. лет назад, сле­дующая — от 900 до 600 млн. лет назад, еще одна — от 450 до 240 млн. лет назад и, наконец, послед­няя, еще не закончившаяся, нача­лась около 20—30 млн. лет назад в южном и 3 млн. лет назад — в северном полушарии. Каждая та­кая эра состояла из нескольких ледниковых периодов, соизмери­мых по длительности с плейстоценом, или четвертичным периодом, а каждый период — из большого числа ледниковых эпох.

Ледниковые эры и крупнейшие ледниковые периоды в истории Земли

Ледниковые эры и крупнейшие ледниковые периоды в истории Земли

comments powered by HyperComments