Климаты ледниковых и межледниковых эпох

Климат четвертичного периода

В начале четвертичного периода было прохладнее, чем в неогене, но теплее по сравнению с современной эпохой. Климатическая зональность имела много общих черт с современной, но ее характерной особенностью являлась большая ширина умеренного и тропического поясов.

Сильное похолодание, наступившее в середине раннего плейстоцена с понижением средних годовых температур на 10-15°С в высоких широтах, привело к образованию вначале мощного снежного, а затем ледяного покрова. Ледниковые покровы, существовавшие в полярных районах, в конце плиоцена стали постепенно увеличиваться в размерах.

В эпохи оледенений нарастание мощности ледниковых покровов вызывало их смещение в направлении к экватору. Наибольшее распространение ледяного покрова отмечалось в районах с влажным морским климатом, в то время как в сухом континентальном климате ледники занимали незначительное площади. Во время наиболее сильных похолоданий ледниковый покров в северном полушарии в среднем достигал 57° с.ш., а в отдельных районах языки ледника простирались до 40° с.ш.

Появление материкового щита и глобальное похолодание вызвали интенсивные изменения климатической зональности. По сравнению с современными пояса арктического и антарктического климатов сильно расширились. Арктический пояс распространился до 40-50° с.ш. Эта территория была занята обширными ледниковыми щитами, тундрой, тундро-степями и морскими льдами. Пояса умеренного, субтропического и тропического климатов были сильно сужены и смещены в низкие широты. В засушливых секторах влажность увеличилась, и в периоды оледенений существовали плювиальные эпохи.

Охлаждающее влияние ледников на прилегающие территории вызвало возникновение своеобразных природных зон, называемых перигляциальными степями. Для них характерно сочетание довольно низких температур в течение года, относительно большого количества суммарной солнечной радиации и очень небольшой суммой атмосферных осадков.

Рост ледникового покрова вызвал общее снижение уровня Мирового океана примерно на 100-150 м по сравнению с современным. В периоды оледенений увеличивалась не только континентальность климата, но и происходило понижение температур ввиду того, что значительная доля солнечной инсоляции из-за высокого альбедо ледяной поверхности не расходовалась на обогрев планеты. В ледниковые эпохи северное полушарие было холоднее южного, и поэтому термический экватор располагался в южном полушарии, а не в северном, как в настоящее время.

Согласно расчетным данным В. Косминского, в арктическом поясе в центральной части ледникового щита годовая суммарная радиация составила 3800-4600 МДж/м2, общее количество атмосферных осадков – 100 мм/год. Средняя температура самого теплого месяца на краю ледникового щита повышалась до 0°C, ВТО время как в центральных районах опускалась до -25…-30C. В перигляциальной области общее количество атмосферных осадков обычно не превышало. 200-250мм/год. Средняя температура самого теплого месяца доходила до 10С, хотя в холодное время года она часто опускалась до -50C. В умеренном поясе расположенном южнее годовой радиационный баланс составлял 600-1000МДж/м2.В некоторых районах температура в летние месяцы составляла 3-5°С, и бывало повышалась до 20°С. На крайнем юге умеренного пояса средние годовые температуры равнялись 7-8°С.

В течение четвертичного периода наиболее ярко выразилась ритмичность изменений климата, которые носили глобальный характер. Они приводили к периодическому смещению климатических поясов, и их миграция даже за сравнительно короткий промежуток времени составляла 1000—2000 км. Что же касается районов, прилегающих к экватору, то соотношение между оледенениями и плювиалами, т. е. эпохами выпадения обильных осадков во внеледниковых областях, здесь обратное. Ледниковым периодам соответствовали засушливые эпохи, а межледниковьям — дождливые.

Геологические данные свидетельствуют о том, что во время ледниковых эпох соленость вод морей, расположенных в тропическом и экваториальном климате, увеличивалась, следовательно, ледниковые эпохи приводили к возникновению сухого климата в тропических областях.

От межледниковья до ледникового периода среднегодовые температуры поверхностных экваториальных вод изменялись на 6—10°С. Амплитуда климатических изменений нарастала по мере движения от экватора к полюсам и от морских районов к континентальным.

Причем если в областях с морским типом климата происходили колебания в температурном режиме, то во внутриконтинентальных районах изменялась влажность.

В ледниковые эпохи разность между температурами низких и высоких широт в северном полушарии достигала 70°С, в то время как в межледниковые эпохи она составляла всего 30 — 35°С. Увеличение температурных контрастов от межледниковых эпох к ледниковым сопровождалось усилением интенсивности атмосферной циркуляции.

Смещение циклонов к экваториальным широтам приводило к увеличению увлажненности аридных областей, расположенных на территории Южной Европы, Центральной Азии, Африки и Северной Америки.

Циклоническая деятельность в эпохи потеплений обеспечивала обильное выпадение атмосферных осадков в тропических и субтропических широтах. Большое количество атмосферных осадков обеспечивало развитие, с одной стороны, горных ледников, а с другой увеличивало сток равнинных рек. Именно в плювиальные эпохи на равнинах Гоби, Аравии, Сахары Южной Африки и в Австралии была разработана гидрографическая сеть и повышались уровни озер.

В эпохи межледниковий происходило смещение в высокие широты климатических областей, и структура географической оболочки хотя и приближалась к современной. Палеонтологические материалы свидетельствуют о различных особенностях природных зон межледниковий и о значительном расширении экваториальных и тропических поясов по сравнению с эпохами оледенения.

В пределах арктического и антарктического поясов, размеры которых были близки к современным, среднегодовые температуры, как правило, были отрицательными. Средние температуры самого холодного месяца колебались от —30 до —50°С, а в теплые сезоны они повышались до +2°С.

Субарктический пояс характеризовался развитием тундровых и лесотундровых ландшафтов. Средние температуры самого теплого месяца достигали +12°С, и одновременно с этим возрастала годовая сумма атмосферных осадков.

В пределах умеренного пояса, так же как и в современную эпоху были развиты ландшафтно-климатические зоны тайги, широколиственных лесов, лесостепей, степей, полупустынь и пустынь. В зоне тайги в эпохи межледниковий средние температуры в зимнее время не опускались ниже — 20°С, а среднелетние температуры равнялись +10-15°С.

Зона широколиственных лесов характеризовалась среднегодовыми температурами до +4°С. В пределах лесостепной и степной зон климат был более теплым. Среднелетние температуры в этих зонах нередко повышались до 20—25 °С. Общее количество атмосферных осадков не превышало 500 мм и снижалось в центральных районах континентов, где, так же как и в современную эпоху, располагались обширные аридные области, занятые полупустынями и пустынями.

В пределах субтропического пояса выделяются области с соответствующим типом растительности. Северная граница субтропического пояса в эпохи значительных потеплений проходила в более высоких широтах по сравнению с современными. Среднегодовые температуры этого пояса колебались в пределах 14—18°С. В тропическом и экваториальном поясах располагались области с аридным, переменно-влажным (сезонно-влажным) и равномерно-влажным климатом. Среднегодовые температуры в пределах экваториального пояса изменялись в пределах 25-28°С.