Изменения времени наступления равноденствий (около 21 тыс. лет)

Суть гипотезы М. Миланковича — климатическое отражение астрономических факторов — подтверждена на основе анализа изотопных кривых по материалам изучения глубоководных осадков Индийского океана, керна ледниковых щитов Антарктиды и Гренландии. Хорошо выражены волны температурных изменений: с периодами около 100 тыс. лет (проявление колебаний эксцентриситета орбиты), около 40 тыс. лет (изменение наклона земной оси) и с длиной около 20 тыс. лет (предварение равноденствий). Согласно гипотезе Миланковича в периоды, когда орбита была близка к окружности, получали развитие ледниковые эпохи.

Геолого-географические причины изменения климата.

1. Состав атмосферы и климат.Изменения климата могут быть вызваны изменением состава и свойств атмосферы. А. Например, увеличение концентрации парниковых газов (водяной пар, диоксид углерода, метан, озон) в атмосфере приводит к увеличению температуры воздуха, а уменьшение — к обратному эффекту. Так, химический анализ газов, извлеченных из воздушных пузырьков во льдах Антарктиды и Гренландии, установил, что в период максимума последнего оледенения концентрация атмосферного СО₂ была меньше на 25%, чем в текущем межледниковье (голоцене). Подсчитано, что увеличение концентрации СО₂ в современной атмосфере в 2 раза может привести к повышению среднегодовой температуры воздуха у земной поверхности примерно на 4°С.

Б. Содержание в атмосфере пыли и аэрозольных частиц. Американский гляциолог Т. Хьюз даже выдвинул гипотезу, по которой существенную роль в резких падениях температуры, характерных для ледниковых эпох, играло снижение прозрачности атмосферы из-за наличия в ней огромных масс пыли. Источником запыленности атмосферы Земли могут служить и крупные лесные пожары.

Изучение керна льда (возраст до 160 тыс. лет) со станции Бэрд (Антарктида) показало, что в образцах, соответствующих ледниковым эпохам, концентрация пыли была в 8 раз больше (на станции «Восток» в 30 раз), чем в пробах из межледниковых отложений.

2. Влияние вулканизма на климат. На климат особенно воздействуют те извержения вулканов, которые продуцируют значительные количества пыли и аэрозолей. Наиболее яркими примерами служат извержения вулкана Кракатау в 1883 г., выбросившего в атмосферу 18 км³ пирокластического: материала, и вулкана Катмай (Аляска) в 1912 г. — около 20 км³ мелкодисперсного аэрозоля. Пепел этих извержений распространился на огромную часть земной поверхности и вызвал уменьшение притока солнечной радиации на 20 — 25%. Все это привело к понижению средней приземной температуры северного полушария на 0,5 — 0,7° С.

На концентрацию СО₂ в атмосфере, способствующего возникновению «парникового эффекта», значительное влияние оказывала вулканическая деятельность и в прошлом. Установлено, что диапазон изменений концентрации углекислого газа составлял от 0,03% (современная эпоха) до 0,3% (ранний карбон), т.е. его количество изменялось в 10 раз.

В течение фанерозоя отмечались шесть максимумов содержания СО₂, заметно превышающих средние значения. Четко фиксируется закономерность: время проявления максимумов вулканической активности совпадает с максимумами концентрации СО₂ в атмосфере.

Особого внимания заслуживает важный для понимания современных природных условий факт закономерного понижения концентрации углекислого газа со второй половины мелового периода до нашей эры, когда эта концентрация достигла самого низкого уровня за весь фанерозой.

Наряду с ритмическими колебаниями вулканической активности (средний интервал между максимумами около 100 млн. лет)наблюдается общая тенденция к ее убыванию. Установлено, что при относительно кратковременных повышениях вулканической активности происходит похолодание климата, вызванное снижением прозрачности атмосферы. Тогда как при долговременном усилении вулканической активности отмечается изменение климата в сторону потепления, обусловленное ростом концентрации углекислого газа в атмосфере.

Во время регрессий, сопровождавшихся горообразовательными процессами, возрастала площадь и относительная величина суши, что в конечном итоге приводило к понижению температуры воздуха на земной поверхности.

Ч. Брукс (1952) отмечал, что увеличение площади суши в высоких широтах может вызывать значительное понижение температуры воздуха. При этом возникший над участком суши антициклон и ледниковый покров являются дополнительными факторами охлаждения этих районов. По его расчетам, первоначальное понижение температуры воздуха достаточно всего на 0,3°С, что может вызвать к жизни ледниковый покров, который сам в конце концов над собой и вокруг себя в состоянии понизить температуру воздуха на 25°С. Начавшееся по другим причинам похолодание вследствие высокого альбедо ледяной поверхности в высоких широтах (85 — 94%) стремительно нарастало, вызывая вслед за этим рост материковых и морских ледников.

Б. Характер земной поверхности (леса, безлесные территории, ледник, водоемы и др.), участки которой характеризовались различными величинами альбедо (отражательной способностью). Так, альбедо лесных формаций составляет в среднем 12 — 14%, для пустынь — 30, пастбищ — 20% и т.д. Поэтому в целом на величину альбедо Земли (в среднем 28%) оказывали некоторое влияние размеры площади лесов. Например, около 10 тыс. лет назад на земном шаре существовали обширные массивы лесов, площадь которых составляла примерно 62 млн. км². А в настоящее время общая площадь лесов на Земле составляет 42 млн. км².

Поиск по сайту: