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大冰期与气候变化

2022-12-31

中国科学探险 2022年8期
关键词:变冷黄道喜马拉雅

关于地球远古时代的气候,由于时代太久远,因此我们的认识有些模糊不清。

地球形成为行星大约在55亿年前,从那时候开始直到46亿年前,地球上充满了原始大气,并且开始逐渐逃逸;从46亿年前开始,地球进入到地质年代,逐渐产生次生大气;大约在30亿前,地球上出现生命,并开始改造地球大气;到寒武纪,大气才被生物改造成现在这个样子。但是,对于古生代以前的古气候,我们几乎一无所知,到了古生代,古气候状况才逐渐清楚起来。

我们大体上已经知道,在地质时期反复经过了几次大冰期,其中从古生代以来,就有三次大冰期。它们是:震旦纪大冰期,古炭纪—二迭纪大冰期和第四纪大冰期。大冰期之间是比较温暖的间冰期。每两次冰期之间,大约是2亿~3亿年。

为什么有这样长的周期呢?

一种意见认为,可能与造山运动有关系。地质上的大造山运动,往往使地面起伏程度加大,全球变冷。因为山脉越高,引起大气的热机效率就越高,上升运动增强,云雨增多,反射率增大,地面接收的太阳辐射能量减少,地表变冷。

三次大冰期与地质时代三次强烈的造山运动是相对应的。震旦纪大冰期产生在元古代末地壳运动以后,石炭纪—二迭纪大冰期与海西运动相对应,第四纪大冰期与喜马拉雅运动对应。这不是偶然的,现在喜马拉雅山还在升高,造山运动并未停止,所以第四纪大冰期还远未结束。现在喜马拉雅运动还不到7000万年,第四纪大冰期还只200多万年。所以这次大冰期还会延续下去,至少还要持续1万~2万年。

另一种意见认为,地质历史上的大冰期和大间冰期,是由于地球的黄道倾斜的大波动造成的。这种观点认为,黄道倾斜的范围是在0°~54°之间,黄道倾斜大的时期代表着冰川流行的时期,在三次大冰期期间,黄道倾斜曾有过10°~23.5°的变化。

那么,造山运动为什么会有2亿~3亿年的周期呢?地球黄道倾斜为什么也会有2亿~3亿年的波动呢?澳大利亚人威廉斯认为,这种气候变迁与地球在银河系的位置有关系。因为地球不停地绕太阳公转,整个太阳系也绕着银河系中心公转,这样转一圈太阳系才又回到原来位置的时间约为2.5亿年。

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