Древние климаты и эпохи оледенений

Предвидение будущих изменений климата требует знаний его прошлого, хотя в условиях возрастающих антропогенных воздействий простая экстраполяция прошлых ситуаций в будущее лишена физического смысла. Для этих целей необходимо создать физическую теорию климата и принципиально новые методы математического моделирования климата и его изменений.

Геологическая шкала времени использует в качестве опорных дат не круглые цифры, а события, круто меняющие пути развития нашей планеты и жизнь на ней. Благодаря радиоизотопным методам датирования, начиная с середины нашего века, установлена достоверная хронологическая шкала событий в эволюции Земли.

Все геологическое время от начала возникновения Земли до наших дней геологическая шкала времени разделяет на два неравных отрезка времени, называемых эонами. Вся история планеты и всех изменений климата укладывается всего в два эона: докембрийский и фанерозойский. Граница между ними определена по наличию в отложениях фанерозоя следов явной жизни, и само слово “фанерозой” означает “эра явной жизни”.

Реконструкции климата в глубине истории Земли обнаруживают только самые яркие и крупные объекты. Это эпохи оледенений - “зимы нашей планеты”, длившиеся десятки и сотни миллионов лет, и еще более длительные теплые эпохи.
Следы былых похолоданий, оставленные широко распространявшимися ледниковыми покровами, установлены на всех современных материках, на дне океанов, в отложениях разных геологических эпох. Только самые древние архейские породы не сохранили следов прошлых оледенений.

Докембрий
Архей.Отложения указывают на обилие воды в это время, на существование агрессивной восстановительной атмосферы и моря с высокой кислотностью. Возможно это был самый теплый, но не самый гостеприимный период в истории Земли.

Протерозой ознаменовался накоплением первых из найденных до сих пор ледниковых отложений. В период 2,5 - 1,95 млрд. лет отмечена Гуронская эпоха оледенения. Примерно через миллиард лет началась новая Гнейсесская эпоха оледенения (950-900 млн. лет), а еще через 100-150 лет - Стерская ледниковая эпоха. Завершает докембрий Варангская эпоха оледенения (680-570 млн. лет).

Фанерозой
Кембрийский период - тёплый период, но через 110 млн. лет от его начала отмечено Ордовикское оледенение (460-410 млн. лет). Около 280 млн. лет назад достигло кульминации Гондванское оледенение (340-240 млн. лет). Новая теплая эпоха продолжалась примерно до середины Кайнозойской эры, когда началась современная нам Кайнозойская эпоха оледенения.

За последние 2,5 млрд. лет на Земле чередовались теплые и холодные эпохи разной продолжительности. То есть в геологическом масштабе времени существует два устойчивых типа климата - один безледный, другой с частично оледенелыми морем и сушей. Характерные изменения температуры поверхности Земли в ходе климатических ритмов с периодом 100-300 млн. лет составляют, по-видимому, 10 градусов Цельсия.

Лучше всего изучено последнее Вюрмское или Валдайское оледенение, начавшееся 120 тыс. лет назад. В Валдайском оледенении выделяют две фазы. Последнее разрастание ледниковых покровов началось примерно 25 тыс. лет назад с максимумом 18 тыс. лет назад. Климат на Земле стал суше, температура воздуха – низкой, но на экваторе была близка к современной. Шестнадцать тыс. лет назад началась деградация ледников, а 5 тыс. лет спустя объем льда сократился вдвое.
В последние 10 тыс. лет (в голоцене ), которые являются межледниковьем, тоже происходили заметные колебания климата и площади арктических льдов. 5,5 тыс. лет назад “климатический оптимум” сменился похолоданием “железного века” с кульминацией около 4 тыс. лет назад, а вслед за ним началось новое потепление, продолжавшееся и в первом тысячелетии нашей эры, известное как “малый климатический оптимум” или период забытых географических открытий. В первой четверти нашего тысячелетия начинается новое похолодание, продолжавшееся до середины 19в. Уже в 16в. морской лед отрезал Гренландию от Исландии. Максимальное наступление горных ледников в Северном полушарии началось на рубеже XVI и XVII вв. и продолжалось по крайней мере до 1616г. Следующие максимумы разрастания горных ледников в северном полушарии отмечались около 1720, 1820 и 1850 гг.

Малый ледниковый период был явлением глобальным, особенно четко проявившемся в северном полушарии от Северной Америки до Японии. Вместе с тем, это похолодание не было исключительным, а было одним из нескольких похолоданий подобного рода после “климатического оптимума”. И акцент на нем скорее связан с более детальной его исследовательностью по сравнению с ранними похолоданиями подобного же рода.

Темы: