为什么第四季冰期气温最低?
中国第四纪冰川作用的范围,不仅包括东北、西北、西藏和西南等地的山地和高原,而且波及东部山区和山麓平原。 这次大冰期,至少可分4次冰期和3次间冰期。
在最大的一次冰期中,全球大陆有32%的面积为冰川所覆盖,大量的水分停滞于大陆上,致使海面下降约130米。
在第四纪冰期中,气温比现在低3~7℃左右,雪雨降量也比较大,不但高纬度地区为冰川覆盖,就是中低纬地区也出现寒冷气候,并在山区发育山岳冰川。 但是,并不像灾变论者所说的那样,生物会全部消灭。
冰川时代讲的是什么时间?
地球历史上曾发生过多次冰期,最近一次是第四纪冰期。
具有强烈冰川作用的地史时期。又称冰川期。冰期有广义和狭义之分,广义的冰期又称大冰期,狭义的冰期是指比大冰期低一层次的冰期。大冰期是指地球上气候寒冷,极地冰盖增厚、广布,中、低纬度地区有时也有强烈冰川作用的地质时期。大冰期中气候较寒冷的时期称冰期,较温暖的时期称间冰期。大冰期、冰期和间冰期都是依据气候划分的地质时间单位。大冰期的持续时间相当于地质年代单位的世或大于世,两个大冰期之间的时间间隔可以是几个亿,有人根据统计资料认为,大冰期的出现有1.50亿年的周期。冰期、间冰期的持续时间相当于地质年代单位的时期。
在地质史的几十亿年中,全球至少出现过三次大冰期,公认的有前寒武纪晚期大冰期、石炭纪-二叠纪大冰期和第四纪大冰期。冰川活动过的地区,所遗留下来的冰碛物是冰川研究的主要对象。第四纪冰期冰碛层保存最完整,分布最广,研究也最详尽。在第四纪内,依冰川覆盖面积的变化,可划分为几个冰期和间冰期,冰盖地区约分别占陆地表面积的30%和10%。但各大陆冰期的冰川发育程度有很大差别,如欧洲大陆冰盖曾达北纬48°,而亚洲只达到北纬60°。由于气候变化随地区的差异和研究方法的不同,各地冰期的划分有所不同。1909 年,德国的A·彭克和E·布吕克纳研究阿尔卑斯山区第四纪冰川沉积,划分和命名了四个冰期和三个间冰期。
关于冰期的?
所谓冰期,是指地球历史上大规模的寒冷时期。在这个时期里,不仅地球的两极和高山顶上有冰川分布,就是一些纬度较低的温带地区和低矮山岭上,也分布着许多冰川。地球的历史告诉我们,全球各地在地质历史中曾发生过三次大冰期,即震旦纪冰期、石炭纪冰期、二迭纪冰期和第四纪冰期。而每次大冰期又是由许多小冰期组成的。最近的一次大冰期是70万年前开始的,至今已发生过7次小冰期,每次持续时间为9万年之久,而两次冰期之间总是伴随着大约1万年长的温暖的间冰期。
科学家们推测,第7次冰期在1万年前就已结束,我们目前正生活在第7次温暖的间冰期末尾,再过5000年,我们居住的地球又将进入一次小冰期,那时整个地球将重新银妆素裹,全球的每个人都会生活在类似今天南极的冰天雪地之中。
面对这一预言,人们难免会问:为什么地球上会出现寒冷的冰期呢?对此,科学家提出了许多假说予以解释:
首先进行推测的是德国地质学家希辛格尔。他在1831年提出,第四纪冰期的出现与第三纪的造山运动有关。后人发展了他的观点,认为冰期的发生是由于造山运动所造成的海陆分布不同。在造山运动以后,地球上出现了一些高耸的大山,为山岳冰川的形成创造了条件。山的升高和冰雪堆积的增厚,还使山区附近的气候发生变化,气温下降,并逐渐扩展影响到全球,使整个地球的平均温度下降,导致冰期出现。反之,当造山运动平静后,山地受到侵蚀,高度不断降低,海水有可能侵入大陆上被削平的低洼地区,使其成为浅海。因为海水的热容量较大,能贮存较多的热量,所以当海洋面积扩大并积蓄较多热量之后,气候开始逐渐转暖,出现了间冰期。一旦造山作用重新发生,山脉再次升高,冰期便又重新来到。
但是人们很快发现,造山运动剧烈的时期与冰期并不完全吻合。
1896年,瑞典地球物理学家阿列尼乌斯提出了植物可能是产生冰期的祸首。他认为空气中二氧化碳若增加到现在含量(0.03%)的2—3倍时,地球的年平均温度就会升高8—9℃。据此可以解释第三纪的温暖气候。温暖的气候和二氧化碳含量的高浓度,促使植物大量繁殖。但是,植物大量繁殖的结果,又使二氧化碳大量消耗,使其在空气中所占的比例下降。当它降低到现在含量的一半时,就会使地球的年平均温度下降4—5℃,足以导致中、高纬度地区广泛发育冰川,产生冰期。冰期的出现又会减缓植物生长,从而使二氧化碳的含量逐渐恢复正常。于是气温又逐渐升高,冰川消退,出现间冰期,植物又开始繁盛起来,为另一次冰期的到来准备了比较充分的条件。
但是,历史上植物十分茂盛时期之后,并没有出现冰期,相反在6—7亿年前的古代,生物运动没有现在繁盛,却有震旦纪大冰川的出现。因此上述说法缺乏充分依据。
为了弥补这一说法的不足,有人提出了尘幔说,认为:由于地球上火山的猛烈喷发,大量的火山灰尘给地球撑起了一把尘埃大伞,张起了一道尘幔,于是,阳光就再也照不到地球上了,冰期由此而生。然而,造山运动也是火山极盛时期,但并不是每次造山运动后都有冰期接踵而来。
1920年,南斯拉夫塞尔维亚的天体物理学家米兰柯维奇提出了天文说,认为地球上所以有周期性的冷暖变化,根本原因在于地表受到的太阳光热不均匀,而造成受热不均匀,无非是地轴的偏斜、地球的颤动以及地球本身是椭圆的,在围绕太阳转动时有近日点和远日点之差……
目前这一天文假说成为当前最受拥护的冰期成因假说。但这一假说也并非完美无缺,它充其量只能解释一个大冰期中的冰期与间冰期的交替,而没能回答整个大冰期产生的原因。
近年来,在探索冰期形成机制的各种理论中,又出现了一个新的假说,认为,地球冰期的发生与太阳率领它的家族通过银河旋臂的时间有关。
我们的银河系是一个旋涡状星系,它具有4条旋臂。根据星系旋臂形成假说,太阳及其家族在绕银河系核旋转时,每隔二亿多年就要通过一次旋臂。而在旋臂里星际物质比较密集。因此有人认为,当太阳通过旋臂时,大量星际尘埃的存在使星际空间的透明度减小。太阳辐射出来的光和热受到星际尘埃的反射和折射,到达地球表面的能量有明显的削弱,就使地球的年平均温度下降,冰期发生。这一理论的重要证据是,地球上三次大冰期发生的间隔时期,正好与通过旋臂的时间吻合。
但是,旋臂附近的星际空间是否果真有那么多星际尘埃,却是令人怀疑的。而且这一假说是建立在另一假说的基础上。
因此,尽管人们长期以来不断地探讨冰期的成因,也有了许多科学假说,但这仍然是悬而未决的地学之谜。