4 роки тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

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