地質時期氣候
geological time,climate of
根據地質考察的各種證據(物質成分、沉積岩結構特點和生物化石等)推斷的地球各地質時代的氣候。又稱古氣候。
在地球演變的幾十億年中,全球規模冰雪覆蓋的擴展和退縮相互交替,有時大陸上覆蓋着很大面積的冰原和冰川 ,氣候寒冷,這時期稱為冰期(又可稱大冰期);冰原或冰川以較大幅度嚮低緯度地區推進時,也稱為冰期。介於兩個冰期之間的比較溫暖的時期,冰川消融退縮,稱為間冰期。這種寒暖波動的時間尺度大約 為 106 ~ 108 年 。前寒武紀以後,90 % 以上的時間 ,兩半球的極地無冰 。但全球至少出現過三次大冰期 ,比較公認的有 :前寒武紀大冰期(距今約6億年以前)、石炭二疊紀大冰期(距今2~3億年)和第四紀大冰期(距今200~300萬年至1~2萬年)。
一般認為 ,對地質時期溫度的估計 ,從中生代( 距今2.3~0.67億年)起纔比較可靠 。那時的年平均氣溫在兩極附近為8~10℃,赤道為25~30℃。
第三紀 (距今0.67億年至200~300萬年) 的主要氣候特徵是 :中緯度地區氣溫緩慢降低 ,大約在1400萬年前 ,地球上的氣溫急劇下降,在南極首先出現了冰蓋,在 250 萬年前,冰島出現過山嶽冰川,緊接着北半球高緯度地區也形成冰蓋。
第四紀從距今約二三百萬年開始直到現在。第四紀氣候以極地冰川和中高緯度地區的山嶽冰川的覆蓋為主要特徵 ,又稱第四紀大冰期。在第四紀內,依冰川覆蓋面積的變化 ,可劃分出幾次冰期和間冰期。第四紀的冰期和間冰期的溫度振幅,海上約為 6℃,大陸上的溫度波動較大 ,在冰蓋的邊緣地區如歐洲,約為12℃ ,但高山雪綫處則為4 ~ 6℃。
冰期和間冰期溫度的巨大變化,導致其他氣候要素和自然地理因子的變化:①雨帶分佈的變化。冰期時,冰蓋面積擴大,迫使行星極鋒帶移至中、低緯度地區,導致中、低緯度地區低氣壓活動頻繁,雨量充沛,湖水面積擴大。但在間冰期時,上述地區的氣候常很乾燥。②雪綫的升降。冰期時,全球山嶽雪綫普遍下降 ,大多數山嶽雪綫下降1000 ~ 1400米,熱帶地區雪綫下降700 ~ 900米。③海平面的升降 。冰期時地球表面的水,相當大的一部分形成巨大冰蓋而留在陸地上,海平面因此降低,例如武木冰期,海平面比現代低約100米。在間冰期最暖時期的海面 ,可能比現代高出15~ 30米,甚至更多 。④ 生物群落的遷移 。在冰期時 ,冰川擴張,氣候帶嚮低緯度地區移;間冰期時,冰川退縮,氣候帶嚮高緯度地區移。與氣候帶相應,生物群落也隨之南北遷移。
冰後期距今一萬多年,全球氣溫逐漸上升,冰川覆蓋的面積相應縮小,海平面隨之上升,地球氣候又進入較為溫暖的時期(見歷史氣候)。
有關各種時間尺度氣候變化的原因,有許多種假說。歸納起來大致可分為以下3種:① 天文學假說 。認為天文因素的變化將引起氣候變化。②大氣物理學假說。認為太陽輻射能的變化或大氣透明度的變化可以引起氣候變化。③地質地理學假說。認為極點的移動、海陸分佈的變遷和地質構造運動等,可以引起氣候變化。其中用大陸漂移說的觀點解釋氣候變化,最為人註意。 |