Причины похолоданий и ледниковых периодов в истории земли кратко

Обновлено: 17.05.2024

Знаю что в нашем краеведческом музее есть шерстистый носорог. Прочту с удовольствием. Спасибо!

Да Сергей, это мой носорог.

Портал Проза.ру предоставляет авторам возможность свободной публикации своих литературных произведений в сети Интернет на основании пользовательского договора. Все авторские права на произведения принадлежат авторам и охраняются законом. Перепечатка произведений возможна только с согласия его автора, к которому вы можете обратиться на его авторской странице. Ответственность за тексты произведений авторы несут самостоятельно на основании правил публикации и законодательства Российской Федерации. Данные пользователей обрабатываются на основании Политики обработки персональных данных. Вы также можете посмотреть более подробную информацию о портале и связаться с администрацией.

Следующий ледниковый период наступит на Земле примерно через 50 тысяч лет

Что такое ледниковый период?

Ледниковый период — особое время в истории нашей планеты, которая в этот период времени начинает испытывать сильное похолодание климата, вызывающее разрастание ледниковых покровов Земли. Известно, что ледниковые периоды обусловлены сложнейшим и взаимосвязанным набором факторов, которые включают в себя как локальные влияния, такие как уровень углекислого газа в атмосфере, так и глобальные влияния, которые включают в себя даже положение Земли в Солнечной системе.

Всего-лишь несколько столетий назад ученым удалось расшифровать “подсказки”, намекающие на прошлые ледниковые периоды. В середине 19-го века натуралист Луи Агассис смог задокументировать следы, которые ледники оставили на Земле в виде огромных скал и гигантских глыб неоднородного происхождения, известных нам как морены.

Только к концу 19-го века ученые дали названия для четырех ледниковых периодов, происходивших в эпоху плейстоцена. Между тем, спустя несколько десятилетий ученым удалось понять, что холодные периоды на Земле наступали значительно чаще, чем это было установлено ранее. Так, в 1940-х годах сербский астрофизик Милутин Миланкович предположил, что колебания солнечного света и солнечной радиации достигающие нашу планету могли стать причиной возникновения климатических изменений. Как результат, данная теория стала крупным прорывом в понимании этапов ледникового периода, используясь до сих пор в качестве циклов Миланковича.

Астрофизику удалось выделить три основных фактора перемещения орбиты Земли по отношению к Солнцу. Благодаря данному открытию, ученые научились определять, сколько солнечной радиации достигает нашу планету в тот или иной период времени.

Так могла бы выглядеть Земля во время наступления ледникового периода

В качестве одного из главных факторов была выделена эксцентричная форма орбиты Земли вокруг Солнца, способная меняться от круговой до эллиптической на 96 000-летнем цикле. Причина появления орбитальной выпуклости заключается в сильном гравитационном поле Юпитера, который смещает орбиту, а затем возвращает ее обратно.

Вторым фактором принимают наклон Земли, который является причиной наличия сезонности на нашей планете. Так называемая наклонная ось вращения Земли влияет на оба полушария, ведь отклоняясь в сторону от Солнца, одно полушарие переживает зимний сезон, в то время как другое полушарие, которое склоняется к Солнцу, переживает лето. Угол наклона Земли меняется в цикле около 41 000 лет, что значительно влияет на экстремальность сезонов.

Третий фактор учитывает колебание наклонной оси Земли, которая имеет схожесть с движением волчка. Колебание наклонной оси, вызванное силой сохранения углового момента Земли, вращающегося очень быстро и только один раз в день, также вызывает колебание наклонной оси, причем происходит оно лишь 1 раз в течение 20000-летнего цикла.

Милутин Миланкович — ученый, открывший цикличность ледниковых периодов

В настоящее время считается, что фактической причиной возникновения ледникового периода является фундаментальная обратная связь в климатической системе. Ученые до сих пор пытаются выяснить, какие именно экологические факторы влияют на глобальное оледенение планеты, вызывая значительное расширение площади ледников.

Недавние исследований ученых из Потсдамского института в Германии показали, что наступление предыдущих ледниковых периодов было вызвано снижением углекислого газа в атмосфере. Таким образом, резкое увеличение содержания углекислого газа, вызванное антропогенными выбросами и человеческой деятельностью, вероятнее всего, предотвратило наступление следующего ледникового периода на срок до 100 000 лет. А что думаете вы по этому поводу? Поделитесь своим мнением в нашем официальном чате в Telegram.

Мы живем в довольно необычную геологическую эпоху. Это время, для которого характерна одна определяющая черта — лед.

Читателю это может показаться неожиданным, ведь нас так тревожит глобальное потепление. Со времен Промышленной революции средняя температура постоянно росла, а особенно быстро — в последние шестьдесят лет, и этого нельзя отрицать. Однако этот скачок, вызванный человеческой деятельностью, наблюдается на фоне гораздо более крупномасштабного оледенения четвертичного периода.

Примерно 2,6 миллиона лет назад, в начале последней геологической эпохи, Земля вступила в новый климатический режим — в череду перемежающихся ледниковых периодов. Эти условия сильно сказались на условиях жизни в том мире, в котором мы сейчас живем, и на том, как мы заняли свое место в нем.

Сейчас мы живем в межледниковый период: климат относительно теплый, ледяные шапки сокращаются, а следовательно, уровень моря повышен. Однако в среднем в последние 2,6 миллиона лет льда было гораздо больше, чем сегодня.

Вероятно, кое-что о том, как выглядел мир во время последнего ледникового периода, мы знаем по музейным экспозициям и документальным фильмам: тогда почти все Северное полушарие покрывали огромные пласты льда, по тундрообразным пейзажам бродили косматые мамонты, их подстерегали в засаде саблезубые тигры, а одетые в шкуры первобытные люди эпохи палеолита охотились на них с копьями с каменными наконечниками.

Однако так выглядела лишь самая последняя фаза оледенения в недавней истории нашей планеты. За последние 2,6 миллиона лет миновало от 40 до 50 ледниковых периодов, и с каждым разом они становились все продолжительнее и все холоднее.

Более того, климат планеты в целом в четвертичный период был особенно нестабильным: он колебался между суровыми ледниковыми периодами и более теплыми межледниковыми интервалами, что вызывало периодическое расширение и уменьшение огромных ледниковых щитов.

Заморозка длится в среднем 80 000 лет, а передышки между ледниковыми периодами — всего лишь около 15 000 лет. Каждый межледниковый период, в том числе и нынешняя эпоха голоцена, в которую мы вступили 11 700 лет назад, всего лишь краткая теплая интерлюдия между периодами морозов, которые наступают достаточно резко.

Почему наша планета вошла в фазу таких климатических скачков, мы еще узнаем, а пока рассмотрим, какими были условия в последний ледниковый период.

Бодрящий морозец: назад в прошлое

Последний ледниковый период начался примерно 117 000 лет назад и длился около 100 000 лет, до начала нынешней межледниковой эпохи голоцена. На пике ледникового периода, с 25 000 до 22 000 лет назад, с севера на Северную Европу и Америку наползали, глуша все живое, колоссальные ледниковые щиты толщиной до 4 километров.

Другой ледниковый щит, поменьше, накрыл Сибирь, а ледяные шапки горных цепей — Альп, Анд, Гималаев, а также гористого хребта Новой Зеландии — распространились до самого низа. Огромные ледниковые щиты и шапки захватили большие объемы воды, и уровень моря по всему миру упал на целых 120 метров, отчего шельфы континентов, окаймляющие большие массивы земли, тоже превратились в сушу.

Североамериканский, Гренландский и Скандинавский ледниковые щиты дошли до самого края шельфов, а море вокруг, по всей видимости, было покрыто плавучими льдами.

Поблизости от этих льдов стоял лютый мороз, к тому же с поверхности замерзших морей испарялось мало влаги, поэтому климат был гораздо суше. Ураганные ветры поднимали на сухих равнинах пыльные бури. Ландшафт Европы и Северной Америки в целом напоминал тундру, промерзшая почва не оттаивала круглый год (вечная мерзлота), а дальше на юг, насколько хватало глаз, тянулись сухие травянистые степи.

Почти все деревья, растущие сегодня по всей Европе, тогда сохранялись только в изолированных уголках Средиземноморья.

20 000 лет назад густые леса современной Центральной Европы напоминали скорее нынешнюю Северную Сибирь. С окончанием каждого ледникового периода океаны снова поднимались и заливали континентальные шельфы. Установившийся межледниковый климат понемногу возвращал экосистемы на планете в широты ближе к полюсам — ледниковые щиты отступали, и условия становились мягче. В мире животных миграции — явление распространенное: птицы перелетают на зиму на юг, огромные стада диких животных прокатываются по Серенгети, словно цунами, — однако мигрируют и леса.

После последнего ледникового периода некоторые виды деревьев в Европе и Азии, по оценкам, сдвигались на север на 100 метров в год. За ними следовали животные — травоядные, которые непосредственно питались растениями, а за ними и хищники, охотившиеся на травоядных. В перерывы между повторяющимися ледниковыми периодами растения и животные растекались к северу и югу, будто живая волна.

Ледниковые периоды бывают разной интенсивности, и межледниковые периоды тоже не все одинаковы. Последний межледниковый период, примерно 130 000–115 000 лет назад, в целом был теплее нынешнего. Средняя температура была выше по меньшей мере на 2 °C, уровень моря — на 5 метров выше, а по Европе разгуливали животные, которых мы привыкли считать скорее африканскими.

Во всем виновато Солнце

В конце пятидесятых годов ХХ века рабочие, копавшие котлован на Трафальгарской площади в центре Лондона, обнаружили остатки самых разных животных — не только слонов, носорогов и бегемотов, а также львов, — сохранившиеся с предыдущего межледникового периода.

Сегодняшние туристы, стоя в тени колонны Нельсона, прилежно делают селфи с бронзовыми статуями львов, сидящими на страже по углам. Многие ли из них понимают, что в последний межледниковый период им пришлось бы опасаться встречи с самым настоящим львом?

Но несмотря на краткие теплые промежутки, позволявшие животным распространяться, можно сказать, что четвертичный период — это сплошной длительный ледниковый период и даже в межледниковые времена на полюсах все равно сохраняются толстые ледяные шапки.

Поговорим о том, какие события и процессы недавней истории планеты Земля привели к такому холоду и таким колебаниям климата. Оказывается, периодические ледниковые периоды имеют космические причины: их можно объяснить переменами наклона земной оси относительно Солнца и положением нашей планеты на орбите. Небесная механика

Кроме того, Земля вращается вокруг Солнца не по круглой орбите, а по несколько вытянутой — по эллипсу. На протяжении года Земля один раз проходит на орбите точку, где она немного ближе к Солнцу, а через полгода — точку, где она немного дальше (Прим.: В наши дни лето в Северном полушарии приходится на время, когда Земля отстоит дальше от Солнца на эллиптической орбите.).

На самом деле все еще запутаннее: эти особенности нашего мира и его орбиты меняются со временем под влиянием гравитации других планет Солнечной системы, особенно гиганта Юпитера. Космические условия существования Земли меняются под воздействием трех главнейших факторов, и они и составляют набор небесных циклов.

Во-первых, наша орбита становится то более круглой, то более вытянутой, и это происходит в течение примерно 100 000 лет — это цикл эксцентриситета.

Во-вторых, примерно за 41 000 лет наклон Земли относительно Солнца колеблется между 22,2° и 24,5°, что попеременно то подставляет полюса под солнечные лучи, то прячет от них. Этот наклон сильно влияет на выраженность времен года, поэтому даже крошечные изменения угла означают, что Арктика летом получает немного больше или немного меньше тепла.

А третий, самый короткий цикл, — цикл в 26 000 лет, на протяжении которых ось планеты описывает круг, будто пошатнувшийся волчок: это называется прецессией.

Поэтому климат на Земле определяется удлинением орбиты, а также наклоном и вращением оси нашей планеты, которые подвержены циклическим изменениям. Эти периодические колебания и называются циклами Миланковича, о которых я упоминал в предыдущей главе, — в честь сербского ученого, который первым разобрался, как эти космические периоды меняют земной климат.

Циклы Миланковича в целом не снижают общее количество солнечного света, попадающего на поверхность Земли за год ее обращения по орбите, они влияют лишь на распределение солнечного тепла между Северным и Южным полушарием, а следовательно, на выраженность времен года.

Коварство прохладного арктического лета

Как ни парадоксально, главный катализатор ледниковых периодов — не холод в Арктике зимой, а прохладное лето. Если на севере лето много лет подряд выдается холодным, снега, выпавшие за зиму, не успевают полностью растаять и начинают накапливаться с годами.

Кроме того, прохладное арктическое лето зачастую сулит более теплую зиму, а это также приводит к наращиванию ледниковых щитов: теплые моря испаряют больше влаги, что вызывает обильные снегопады. Эксцентриситет земной орбиты усиливает влияние направления земной оси в ходе ее прецессии. Например, когда эти два цикла резонируют друг с другом, так что точка на нашей орбите, когда Северный полюс подставлен Солнцу, совпадает с самой дальней от Солнца точкой эллиптической орбиты, лета в Арктике будут особенно холодными.

В результате наросший за зиму лед не полностью тает и начинает накапливаться. Планета входит в очередной ледниковый период. Побелевшая Земля застывает в этом состоянии: она отражает большую часть солнечного тепла, пока ритмы циклов Миланковича не создадут положение, при котором север получит больше тепла, и тогда ледяной покров растает и снова отступит.

Таяние в конце ледникового периода всегда происходит гораздо быстрее, чем замерзание в начале. Когда циклы Миланковича снова разогревают Северное полушарие, океан высвобождает больше углекислого газа и водяного пара; и то и другое — парниковые газы, так что они способствуют потеплению. Кроме того, при повышении уровня моря подтаивают края ледниковых щитов, отчего увеличивается площадь поверхности моря и суши, от которой солнечные лучи не отражаются, в отличие от белоснежного льда. Поэтому ритм ледниковых периодов состоит из медленного входа в замерзшее состояние и быстрого оттаивания.

С начала нынешней эпохи перемежающихся морозов ритм наступления ледниковых периодов следовал циклу Миланковича в 41 000 лет — циклу наклона земной оси, — однако по не вполне ясным причинам примерно миллион лет назад колебания стали медленнее, но сильнее в соответствии со стотысячелетним циклом эксцентриситета Земли — увеличением эллиптичности нашей орбиты.

Ледниковые периоды зашагали под другой барабан — барабан, который бьет реже, но громче. Каждый следующий ледниковый период становился все суровее и дольше: крупнейшие ледниковые щиты с Северного полюса покрыли всю сушу Евразийского и Североамериканского континентов и не успели до конца растаять даже за межледниковые теплые периоды (антарктическая ледяная шапка тоже понемногу тает, но гораздо меньше).

Так что астрологи правы — просто правы они не в том, в чем считают себя правыми. Движение планет по небесам не определяет ни характера, ни удачливости человека, но их гравитационное воздействие на наш мир все-таки оказывает влияние на гораздо более глубокие процессы — на климат Земли как таковой.

Небесная механика, регулирующая пульсацию ледниковых периодов в последние несколько миллионов лет, вполне проста. Однако тонкие эффекты циклов Миланковича лишь способствуют колебаниям между ледниковыми периодами и межледниковыми фазами в климате Земли в те моменты, когда мировой климат уже завис в шатком равновесии на грани очередного оледенения. Так что остается более масштабный вопрос: что же создает условия для оледенения?

Земля постоянно находится в движении. Если мы переместимся в прошлое на несколько сотен тысяч лет, мы подумаем, что попали в другой мир или на чужую планету. Мы увидим непривычных для нас представителей животного мира и ощутим на себе совершенно иные климатические условия. О последнем и поговорим сегодня.

Если мы посмотрим на историю планеты, то увидим определенные колебания температур, для которых будут характерны определенные циклические закономерности. Интервалы холодного климата, сопровождающиеся формированием огромных континентальных ледников (вплоть до экватора) и есть ледниковые периоды (длящиеся около 100 тыс. лет). Они являются частью более крупных ледниковых эр, которые охватывают сотни миллионов лет. Периоды разбиваются на короткие ледниковые и межледниковые эпохи (около 10 тыс. лет).

Выделяют эры раннепротерозойскую (2,5—2 млрд лет назад), позднепротерозойскую (900—630 млн лет назад), палеозойскую (460—230 млн лет назад) и кайнозойскую (65 млн лет назад — настоящее время). Как видите, динозаврам повезло родиться в межледниковое время.

Швейцарские Альпы – великолепный пример современного ледового покрова. Ученые XIX века заинтересовались происхождением альпийских льдов и некоторых геологических образований (валунов, эрратических камней). Они пришли к выводу, что в прошлом льдом было занято гораздо больше площадей. Перемещаясь, ледник создавал удивительно красивые альпийские ландшафты, которые все привыкли видеть на фотографиях в журналах, посвященных путешествиям.

Если взглянуть на сибирские равнины с высоты птичьего. Ой! Конечно же, полета спутников, то мы увидим множество озер, образованных в результате движения древних льдов.

Все мы знаем, что Земля движется вокруг Солнца по орбите, да еще и вращается вокруг свей оси. Есть и те, кто знает будто Земля плоская. Но мы не об этом :) Орбита нашей планеты не является постоянной. Чуть-чуть да изменится, то удалится от нашей звездочки, то приблизится. Параметры орбиты и угла наклона оси вращения Земли могут быть одной из причин климатических изменений. Периоды оледенения сопровождались повышенным уровнем горообразования и вулканической активности, сложный рельеф препятствовал перемещениях различных потоков воздуха. Одна из гипотез говорит, что образование ледовых покровов вызывалось не похолоданием, а потеплением климата: время роста — это время максимального прогрева Северного Ледовитого океана, когда испаряется огромное количество воды и выпадает в виде снега на суше. Еще одной причиной может быть изменяющееся количество углекислого газа, вызванного геологическими и биологическими процессами: его большое содержание приводит к парниковому эффекту с последующим потеплением и наоборот, малое содержание углекислоты в атмосфере приводит к охлаждению. Вероятно, перечисленные факторы могут быть взаимосвязанными и работают в совокупности.

Последняя ледниковая эпоха продолжалась примерно 100 тыс. лет и завершилась около 11 тыс. лет назад. Вся Канада и северная часть США, северная Европа (Польша, Германия) были подо льдом. На территории России не было ледовых покровов континентального масштаба, льдом были заняты Таймырский полуостров и другие полярные районы, горные хребты Северо-Востока Сибири и Камчатки. Уровень оледенения Северного ледовитого океана не сильно превышал современный уровень.

Последствия ледниковых периодов огромны. Похолодания стали одной из причин вымирания крупных животных. Мамонты, шерстистые носороги, саблезубые тигры не смогли приспособиться к изменяющимся условиям жизни. Прямым образом ледниковые эпохи повлияли на эволюцию человечества. Из рода Homo только мы, Homo Sapiens, отличающиеся умом и сообразительностью, смогли пережить суровые времена. Оставшись без конкурентов, перед нами открылись большие возможности, которыми, конечно же, воспользовались. И кто знает, может быть причиной вымирания мамонтов был не климат?

За последний миллион лет ледниковый период на Земле наступал примерно каждые 100000 лет. Этот цикл существует на самом деле, и разные группы ученых в разное время пытались найти причину его существования. Правда, превалирующей точки зрения по этому вопросу пока нет.

Более миллиона лет назад цикл был другим. Ледниковый период сменялся потеплением климата примерно раз в 40 тыс. лет. Но затем периодичность наступления ледников сменилась с 40 тыс. лет до 100 тыс. Почему так случилось?

Эксперты из Кардиффского университета предложили собственное объяснение этому изменению. Результаты работы ученых были опубликованы в авторитетном издании Geology. По мнению специалистов, основная причина смены периодичности наступления ледниковых периодов — это океаны, вернее, их способность поглощать углекислый газ из атмосферы.

Морские водоросли, как утверждают специалисты, играли основную роль в поглощении CO₂, поскольку углекислый газ является важнейшим компонентом процесса фотосинтеза.

Углекислый газ попадает из океана в атмосферу в результате апвеллинга. Апвеллинг (англ. upwelling) или подъём — это процесс, при котором глубинные воды океана поднимаются к поверхности. Наиболее часто наблюдается у западных границ материков, где перемещает более холодные, богатые биогенами воды с глубин океана к поверхности, замещая более тёплые, бедные биогенами поверхностные воды. Также может встречаться практически в любом районе мирового океана.

Сейчас на Земле межледниковый, тёплый период. Последний ледниковый период закончился около 11000 лет назад. С тех пор среднегодовая температура и уровень моря постоянно повышаются, а количество льда на поверхности воды океанов снижается. В результате, как считают ученые, в атмосферу поступает большое количество CO₂. Плюс ко всему, углекислый газ производит и человек, причем в огромных количествах.

Все это привело к тому, что в сентябре концентрация углекислого газа в атмосфере Земли повысилась до 400 частей на миллион. Этот показатель увеличился с 280 до 400 частей на миллион всего за 200 лет развития промышленности. Скорее всего, СО₂ в атмосфере в обозримом будущем не станет меньше. Все это должно повлечь за собой увеличение среднегодовой температуры на Земле примерено на +5°C в ближайшую тысячу лет.

Читайте также: