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冰川時期

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中文名: 冰期

外文名 ice age;glacial stage

別名:冰川時期

地質時期 地球表面覆蓋有大規模冰川的地質時期。

冰期地球表面覆蓋有大規模冰川的地質時期。又稱為冰川時期。兩次冰期之間唯一相對溫暖時期,稱為間冰期。地球歷史上曾發生過多次冰期,最近一次是第四紀冰期。 地球在40多億年的歷史中,曾出現過多次顯著降溫變冷,形成冰期。特別是在前寒武紀晚期、石炭紀至二疊紀和新生代的冰期都是持續時間很長的地質事件,通常稱為大冰期。大冰期的時間尺度至少數百萬年。大冰期內又有多次大幅度的氣候冷暖交替和冰蓋規模的擴展或退縮時期,這種擴展和退縮時期即為冰期和間冰期。[1]

概念簡述

具有強烈冰川作用的地史時期。又稱冰川期。冰期有廣義和狹義之分,廣義的冰期又稱大冰期,狹義的冰期是指比大冰期低一層次的冰期。大冰期是指地球上氣候寒冷,極地冰蓋增厚、廣布,中、低緯度地區有時也有強烈冰川作用的地質時期。大冰期中氣候較寒冷的時期稱冰期,較溫暖的時期稱間冰期。大冰期、冰期和間冰期都是依據氣候劃分的地質時間單位。大冰期的持續時間相當於地質年代單位的世或大於世,兩個大冰期之間的時間間隔可以是幾個億,有人根據統計資料認為,大冰期的出現有15.0 億年的周期。冰期、間冰期的持續時間相當於地質年代單位的時期。

在地質史的幾十億年中,全球至少出現過3 次大冰期,公認的有前寒武紀晚期大冰期、石炭紀-二疊紀大冰期和第四紀大冰期。冰川活動過的地區,所遺留下來的冰磧物是冰川研究的主要對象。第四紀冰期冰磧層保存最完整,分布最廣,研究也最詳盡。在第四紀內,依冰川覆蓋面積的變化,可劃分為幾個冰期和間冰期,冰蓋地區約分別占陸地表面積的30%和10%。但各大陸冰期的冰川發育程度有很大差別,如歐洲大陸冰蓋曾達北緯48°,而亞洲只達到北緯60°。由於氣候變化隨地區的差異和研究方法的不同,各地冰期的劃分有所不同。1909 年,德國的A.彭克和E.布呂克納研究阿爾卑斯山區第四紀冰川沉積,劃分和命名了4個冰期和3個間冰期。

大冰期的成因,有各種不同說法,但許多研究者認為可能與太陽系銀河系的運行周期有關。有的認為太陽運行到近銀點區段時的光度最小,使行星變冷而形成地球上的大冰期;有的認為銀河系中物質分布不均,太陽通過星際物質密度較大的地段時,降低了太陽輻射能量而形成地球上的大冰期。

"冰川是氣候的產物",這是冰川學界的流行說法。那麼,氣候又是什麼的產物呢?筆者的說法是"氣候變化是地球系統的變化在大氣圈中的反映"。冰凍圈是地球系統的一部分,所以人們可以說"氣候的一部分是冰川的產物"。當然,氣候的主要部分應該是地圈(包括殼、幔、核)的產物,因為地圈占地球系統總質量的99.9%。冰川與氣候的關係緊密,它們同時受地圈變化的制約,人們甚至可以說"冰川和氣候同是地圈變化的產物"。地圈的變化又受宇宙因素的制約,筆者經過長期研究,提出如下觀點:宇宙磁場地核磁流體的電磁耦合作用,可能是地球表層各系統變化的根本原因,也是冰川與氣候變化的根本原因。

冰川期:距今大約100萬年前,地球進入冰川期,廣大地區被冰雪覆蓋,許多物種如劍齒象巨貘等都消失了,有些物種如大熊貓水杉等只在極少地區存活下來!

冰期標誌

冰期時期最重要的標誌是全球性大幅度氣溫變冷,在中、高緯(包括極地)及高山區廣泛形成大面積的冰蓋和山嶽冰川。由於水分由海洋向冰蓋區轉移,大陸冰蓋不斷擴大增厚,引起海平面大幅度下降。所以,冰期盛行時的氣候表現為乾冷。冰蓋的存在和海陸形勢變化,氣候帶也相應移動,大氣環流洋流都發生變化,這均直接影響動植物生長、演化和分布。

第四紀冰期以後,距今約1萬年以來的時期叫冰後期。此期氣候仍有過多次低量級的冷暖波動,如距今4000-6000年期間曾出現的較明顯的寒冷期,使全球冰川一度擴展前進,被稱為新冰期。

近一次較明顯的小規模的冰川推進出現在13-14世紀至20世紀初(有的文獻主要指16-19世紀),約在18世紀中至19世紀中期達到最盛,通稱為小冰期。

冰期成因

學者們提出過種種解釋,但至今沒有得到令人感到滿意的答案。歸納起來,主要有天文學和地球物理學成因說。

天文學成因說

天文學成因說主要考慮太陽、其他行星與地球之間的相互關係。①太陽光度的周期變化影響地球的氣候。太陽光度處於弱變化時,輻射量減少,地球變冷,乃至出現冰期氣候。米蘭科維奇認為,夏半年太陽輻射量的減少是導致冰期發生的可能因素。②地球黃赤交角的周期變化導致氣溫的變化。黃赤交角指黃道天赤道的交角,它的變化主要受行星攝動的影響。當黃赤交角大時,冬夏差別增大,年平均日射率最小,使低緯地區處於寒冷時期,有利於冰川生成。

地球物理學成因說

地球物理學成因說影響因素較多,有大氣物理方面的,也有地理地質方面的。①大氣透明度的影響。頻繁的火山活動等使大氣層飽含着火山灰,透明度低,減少了太陽輻射量,導致地球變冷。②構造運動的影響。構造運動造成陸地升降、陸塊位移、視極移動,改變了海陸分布和環流型式,可使地球變冷。雲量、蒸發和冰雪反射的反饋作用,進一步使地球變冷,促使冰期來臨。③大氣中CO2的屏蔽作用。CO2能阻止或減低地表熱量的損失。如果大氣中CO2含量增加到今天的2-3倍,則極地氣溫將上升8-9℃;如果今日大氣中的CO2含量減少55-60%,則中緯地帶氣溫將下降4-5℃。在地質時期火山活動和生物活動使大氣圈中CO2含量有很大變化,當CO2屏蔽作用減少到一定程度,則可能出現冰期。

參考來源