Изменения климата в геологические эпохи

Изменения и колебания климата.

План:

1.Изменение климата в геологические эпохи.

2.Периодические изменения климата.

Окружающая нас природа – географическая среда – не остается постоянной. Она находится в процессе непрерывного изменения и развития. В связи с этим, изменениям подвергается и климат, являющийся одним из факторов этой среды, причем изменения его совершаются не обособленно, а в тесной связи и взаимодействии с другими факторами географической среды. Из них наиболее важными будут распределение суши и моря, рельеф, почвенный и растительный покров, животный мир и др. Особенно большие колебания климата происходили в четвертичный период. Неоднократные вторжения ледников за этот период вызывали сильные изменения климатических условий на территории Европы и России.

О климатических условиях за отдельные геологические эпохи и периоды можно судить только по косвенным данным – по органическим остаткам (растительным и животным), а также по минеральным отложениям. Около 1920 г. появился новый метод изучения состава растительности за третичный и, главным образом, за четвертичный период – метод пыльцевого анализа. Пыльца обладает свойством хорошо сохранятся в торфяниках, глинах и т.д. Кроме того, пыльца каждого растения характеризуется определенными внешними признаками, по которым ее можно отличить от пыльцы других растений. Как показали исследования, анализ пыльцы дает возможность на основании достоверного материала выяснить характер растительности и изменения в составе ее не только за четвертичный период, но и за время более древних отложений, в частности третичных. А так как развитие растительности в сильной степени определяется климатическими условиями, то метод пыльцевого анализа дает возможность выяснить характер климатических изменений не только за четвертичный период, но и за предшествующее ему время.

В третичный период климат был весьма теплым, особенно в раннее третичное время – в палеоцене и в эоцене. В то время на территории современного Шпицбергена произрастали болотный кипарис, секвойя, магнолия и др.; в Северной Гренландии кроме этих растений, произрастали еще платан, каштан, виноград. В раннее третичное время на территории южной части России, Украины и юго-востока (до Камышина на р. Волге) обитала тропическая и субтропическая флора.

Во второй половине третичного периода – в миоцене и плиоцене – климатические условия ухудшились, что вызвало вытеснение тропической флоры растительностью умеренных широт.

Несмотря на ухудшение климатических условий во второй половине третичного периода, климат в конце периода – в плиоцене – был все же более теплым, чем теперь. В окрестностях Воронежа, как показали находки П.А.Никитина, произрастали водный папоротник (Azolla), обитающий в настоящее время в тропиках, лианы и др. Затер флора стала постепенно принимать таежный характер. Теплолюбивые растения сменились пихтой, елью, сосной и др. Это явилось следствием понижения температуры. В позднем плиоцене, на границе третичного и четвертичного периодов (по данным Пидопличко), на юге Европейской территории России произошло окончательное вымирание гиппопотамов, обезьян, страусов и др.

В четвертичном периоде, как полагают, было несколько оледенений: лихвинское (миндельское), днепровское (рисское) и валдайское (вюрмское). Эти оледенения происходили, повидимому, за время общего понижения температуры воздуха, главным образом температуры летних месяцев. Пониженная летняя температура способствовала накоплению твердых осадков в виде льда. Ледниковые периоды отделялись друг от друга более теплыми межледниковыми эпохами.

После отступления последнего, валдайского (вюрмского) ледника климатические условия начали постепенно улучшаться. Температура воздуха повысилась: возросло количество осадков. Под влиянием улучшения климатических условий стали возникать лесные площади. Центрами распространения леса явились места, служившие за время оледенения убежищем для древесных пород. В этот период господствующее положение в лесах занимала сосна. Дальнейшее улучшение климатических условий вызвало увеличение площади широколиственных лесов в лесостепи и лесной зоне. Этот период получил название климатического оптимума.

После климатического оптимума температура начала понижаться, и климатические условия стали приближаться к современным. Однако это понижение температуры происходило не постепенно. Были периоды, за которые климатические условия изменялись или в сторону похолодания, или в сторону потепления.

Так, с 1919 г. стало наблюдаться потепление в Арктике, выразившееся в повышении температуры воды в Баренцевом море и температуры воздуха в полярных странах, а также в умеренных широтах и в горах. Потепление наблюдалось и в южном полушарии. Это изменение климата, повидимому, было связано с усилением общей циркуляции атмосферы, обусловленным изменением интенсивности и спектрального состава солнечной радиации, поступающей на поверхности земли.

Существует ряд гипотез, объясняющих коренные изменения климата. По этим гипотезам, климаты могут изменяться под влиянием космических, астрономических и геологических факторов. Гипотезы, основанные на действии космических факторов, объясняют изменения климата колебаниями величины солнечной постоянной. Изменения этой величины могут быть вызваны или непосредственным изменением интенсивности солнечного излучения и его спектрального состава в связи с эволюцией солнца, или же тем, что при движении в мировом пространстве солнечная система пересекает участки этого пространства различной прозрачности. При прохождении менее прозрачных участков мирового пространства солнечная постоянная уменьшается и, наоборот, при прохождении более прозрачных – увеличивается.

Гипотезы, кладущие в основу астрономические факторы, полагают, что колебания климата могут совершаться под влиянием изменений некоторых астрономических величин, а именно: наклона плоскости эклиптики, или плоскости земной орбиты, к плоскости земного экватора, изменения эксцентриситета земной орбиты и др. Наклон эклиптики, т.е. наклон плоскости земной орбиты к плоскости земного экватора, не остается постоянным. Увеличение наклона вызывает повышение температуры в высоких широтах и понижение – в тропических. Уменьшение наклона вызывает противоположное действие.

Существует также гипотеза, объясняющая колебания климата изменением содержания углекислоты в воздуха. Этот газ хорошо пропускает энергию, излучаемую солнцем, и задерживает длинноволновое излучение земли. Увеличение количества углекислоты в воздухе может вызвать повышение температуры воздуха, уменьшение же количества ее, наоборот, - понижение. Имеются и другие гипотезы, объясняющие колебания климата. Повидимому, коренные изменения климата совершаются все же не под действием какого-либо одного фактора – космического, астрономического, геологического и др., а под влиянием этих факторов, действующих совместно.