Четвертичная геология - Чистяков А.А.
ISBN 5-89118-123-1
Скачать (прямая ссылка):
Для Земли свойственны периодические изменения формы земной орбиты (эксцентриситета), наклона земной оси к плоскости ее орбиты (эклиптики) и ориентировки земной оси в пространстве. Продолжительность периодов изменений этих параметров равна соответственно 90000, 40000 и 21000 лет.
При движении Земли вокруг Солнца изменение каждого указанного параметра оказывает существенное влияние на количество солнечного тепла, поступающего на различные участки земной поверхности. Их суммарное влияние было исследовано югославским ученым М.Миланковичем, который рассчитал и построил результирующую кривую изменения количества солнечного тепла, поступающего на Землю, в зависимости от изменения всех параметров
14
Рис. 1. Вековой ход летних сумм радиации под 65° с.ш. (по М. Миланко-вичу).
Наименьшие значения, показанные штриховкой, соответствуют эпохам оледенений (гюнц, миндель, рисе, вюрм)
за интервал времени в 600000 лет. Эта кривая хорошо согласуется со временем основных оледенений северного полушария Земли (рис. 1).
Изменения климата Земли в целом, вызванные космическими или глобальными причинами, усиливаются влиянием процессов, происходящих на Земле. Так, тектонические движения ведут к увеличению высоты поверхности материков и росту гор. Увеличение высоты суши над уровнем моря на 100 м вызывает похолодание в среднем на 0,6°С. Таким образом, в постоянно растущих горах температура должна была понизиться на несколько градусов. Некоторые ученые связывали оле-денения только с ростом гор, но поднятия гор не объясняют множественность оледе-нений и их периодичность. В настоящее время горы продолжают расти, а оледенение сокращается.
Расширение поверхности материков и изменение их очертаний также влияет на изменение климата. В северной части Атлантического океана в четвертичное время возник подводный порог, резко уменьшивший приток теплых вод Гольфстрима на север. Северный Ледовитый океан стал более изолированным, а его ледяная поверхность стала самостоятельным фактором охлаждения. Согласно кон
15
цепции Брукса, достаточно начального понижения среднегодовой температуры на полюсах всего на 1/3° С, чтобы вызвать цепное понижение температуры в высоких и средних широтах и появление ледников в полярной зоне.
Таким образом, климат Земли и его изменения определяются взаимодействием многих факторов, как глобальных (изменение солнечной активности и параметров движения Земли вокруг Солнца), так и региональных (тектонические движения).
В последнее время на изменение климата отдельных регионов Земли влияет техногенный фактор. Под его воздействием меняется химический состав земной атмосферы, что вызывает изменение количества солнечной радиации, поступающей на Землю, и наземного тепла, уходящего в атмосферу. Так. увеличение концентрации водяного пара, углекислого газа (СО2 ), метана (NH4 )у закиси азота (NO) в атмосфере Земли препятствует излучению земного тепла, вследствие чего создается парниковый эффект: общее потепление и увлажнение климата. Если в геологическом прошлом основное количество СО2 в атмосферу поступало в результате вулканической деятельности, то в течение последних двух столетий и особенно во второй половине XX века рост концентрации углекислого газа в атмосфере связан с деятельностью человека, сведением лесов и сжиганием ископаемого топлива. С конца XVII в. содержание СО2 в атмосфере увеличилось почти на 30%. Существенную роль в увеличении парникового эффекта имеют новые газы — фреоны и фторхлоруглероды. С конца 50-х годов они стали широко применяться в промышленном производстве, и их концентрация в атмосфере увеличивается каждый год на 5-10%. Из-за парникового эф фекта средняя температура Земли за прошедшее столетие повысилась на полградуса, а в высоких широтах на 1 Д-1,50 С
Однако парниковый эффект ослабляется в результате загрязнения атмосферы, уменьшения ее прозрачности. Запыленность атмосферы приводит к отражению солнечной радиации и способствует передаче земного тепла в космическое пространство, что ведет к похолоданию.
Анализ периодичности изменений климата четвертичного периода позволяет прогнозировать изменение климата в будущем.
16
2.3. Эвстатические колебания уровня океанов и морей.
Во время оледенений температура воздуха понижается, увеличивается количество осадков, выпадающих в виде снега, реки замерзают, уменьшается количество воды, поступающей в океан. Консервация воды в ледниках вызывает ее дефицит в Мировом океане. В результате во время оледенений уровень океанов и морей понижается-наступает регрессия. Во время таяния льда уровень океана повышается - наступает трансгрессия. Поскольку оледенения чередовались с потеплением климата, уровень океана все время изменялся, понижался в ледниковые эпохи и повышался в межледниковые (рис. 2). Такие изменения уровня океана, связанные с климатическими колебаниями, называются эвстатическими.
M
+ i50
^ Калабрийский уровень
\
\
^ Сицилийский уровень
+ SOlJt---±--±
\ / Мтацскии уровень
I ирренскгш уровень
'.Монастырский уровень 4 • J Уровень
