1. 冰期形成原因
南極大陸的形成可追溯到3億年前的石炭紀,。從石炭紀晚期至早侏羅世全球大陸板塊匯聚在一起形成泛大陸,。
1.7億年前,泛大陸解體為兩部分,,北方為勞亞古陸,南方為岡瓦納古陸,。此時北大西洋開始裂開,,大約在5000萬年前,北大西洋與北冰洋徹底貫通,,北方的勞亞大陸徹底分裂為北美大陸和歐亞大陸,。
1.7億年前海陸分布圖
1.5億年前,岡瓦納大陸開始裂解,。到了白堊紀,,印度板塊與非洲板塊分離并向北運動,印度洋開始形成,;南美洲與非洲分離,,其間形成南大西洋,。
與此同時,南極洲與非洲分開并向南運動,,最終在距今大約8000萬年前的白堊紀晚期達到與今日相似的位置,。
8000萬年前海陸分布圖
5300萬年前,澳大利亞與南極洲開始分離,。
南美洲和南極洲是岡瓦納古陸最后裂離的陸塊,。從晚白堊世至始新世,南美洲和南極洲之間以長約900千米,、寬100多千米的斯科舍地峽相連接,。動物們可以通過大陸橋自由遷徙。
5000萬年前海陸格局
與此同時,,地球發(fā)生一場影響深遠的降溫事件,。在5300萬年前至3400萬年前的時間里,全球二氧化碳含量持續(xù)降低,,引發(fā)冰室效應(yīng),,造成全球氣候降低。
但是科學家推測,,氣候變冷并不足以讓整個南極洲被冰雪覆蓋,,那么是什么讓南極洲成了冰封的世界呢?
南大洋環(huán)流
南大洋環(huán)流形成圖
大約 3400 萬年前,,由于構(gòu)造運動,,德雷克海峽開始形成,歷經(jīng)數(shù)百萬年,,南美洲和南極洲徹底分離,,太平洋和大西洋在這里相互連通, 南極洲大陸最終成為與世隔絕的孤洲。
正是因為海峽的貫通,,得以讓洋流暢通無阻地流過,,引起了洋流和熱傳輸?shù)闹亟M,形成了環(huán)繞南極洲的獨特洋流——南大洋環(huán)流(Antarctic Circumpolar Current,,簡稱ACC),。
南大洋環(huán)流
南極環(huán)流是地球唯一環(huán)繞地球的洋流,也被認為是當今世界上最強大的洋流,,每秒攜帶58億到64億立方英尺的水,。它阻礙了太平洋環(huán)流和大西洋環(huán)流將低緯度溫暖的地表海水輸送到南極海岸,讓南極洲徹底成為一個孤島,。由于南極環(huán)流的獨特地位,,因此有些科學家提議將南大洋上升為地球的第五大洋。
南大洋環(huán)流
沒有了來自低緯度地區(qū)的溫暖水汽,,南極洲內(nèi)陸溫度開始降低,,植被開始消失,,大陸冰川開始擴張,冰蓋開始蔓延,,經(jīng)過了幾百萬年,,南極洲終于變成了今日荒蕪的模樣
2. 地球冰期形成原因
巖冰就是幾億萬年天然形成的冰巖。它的形成距今約6—7億年間,。當時,,地球上曾發(fā)生了全球性,冰蓋氣候的冰球事件,,冰期后,,又發(fā)生了熱室氣候事件。這種極熱和極冷的現(xiàn)象,,便形成了稀罕少見的冰巖,。
冰巖里含有人體需要的鋅,硒等,,還有各種微量元素和礦物質(zhì),。
3. 冰期長短的影響因素
不結(jié)冰。
位于德國北部的基爾運河,,西南起于易北河口的布倫斯比特爾科克港,,東北至于基爾灣的霍爾特瑙港,橫貫日德蘭半島,,全長53.3海里,,是連接北海和波羅的海的重要航道,故又名“北海-波羅的海運河”,?;鶢栠\河的開通極大地縮短了北海與波羅的海之間的航程,比繞道厄勒海峽-卡特加特海峽-斯卡格拉克海峽減少了370海里,。
德國修建這條運河,,原為避免軍艦繞道丹麥半島航行,建成后,,北海到波羅的海的航程縮短了756公里之多,。在商業(yè)上,現(xiàn)為北海與波羅的海之間最安全,、最便捷和最經(jīng)濟的水道。1907年開始對河床進行拓寬和加深工程,,于1914年第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)前幾周完成,,已能通行大型艦船。
4. 冰期間冰期的氣候循環(huán)模式
一)冰期與間冰期的概念
冰期 第四紀全球降溫,,在高緯度地區(qū)和高山(高原)地區(qū)發(fā)生大規(guī)模冰川活動,,這一時期稱為冰期,。該時期氣候寒冷,高緯度地區(qū)和中,、低緯度的山地(高原),、均為冰川所覆蓋,年平均氣溫較現(xiàn)今低8~13℃,。
間冰期 在前一次和后一次冰期之間的時期,,稱為間冰期。該時期氣候溫暖,、濕潤,,冰川規(guī)模縮小或在中緯度地區(qū)消失,。
冰后期 是第四紀最后一次冰期,,即大理冰期退縮以來的時期,稱為冰后期,。最后一次冰期退卻的年代,,世界各地不一,大約在距今11000年左右,。
雨期(洪積期)冰期時在干旱,、半干旱地區(qū),其降雨量相應(yīng)增加,,呈現(xiàn)濕潤多雨氣候,,稱為雨期或洪積期。
間雨期(間洪期)間冰期時在干旱,、半干旱地區(qū),,其降雨量減小,氣候干燥,,故稱為間雨期(間洪期),。
表2-3 第四紀沉積物成因分類表
因而上述冰期與雨期相當,間冰期與間雨期相當,。這都是第四紀氣候變化的結(jié)果,,必然影響到第四紀沉積物的類型。
?。ǘ┍谂c間冰期對古地理環(huán)境及生物界的影響
第四紀冰期與間冰期的氣候變化,,很大程度上,控制著第四紀堆積物的沉積環(huán)境,,并影響著生物群,、地形和土壤等的形成與發(fā)展。
冰期時,,氣候寒冷,,陸地上約占二分之一的廣大面積曾為冰川所覆蓋,。從而使陸地上地理環(huán)境和生物界發(fā)生了巨大的變化。冰川對原有基巖和松散堆積物進行改造,,并形成了冰川地貌及其堆積物,。由于氣候酷冷,在冰川作用范圍內(nèi),,主要是冰凍物理風化作用,,化學風化及成土作用很難進行,這一時期形成的風化殼基本是由機械風化的粗碎屑所組成,,土壤不發(fā)育,。大規(guī)模的冰川摧毀了原有的植物群落,使暖溫帶植物大量滅絕或南移,;動物群有些種屬滅絕,、變異或向赤道方向遷徙;冰期也產(chǎn)生了寒帶(喜冷)動物群和植物群的新種屬,。第四紀生物界中,,進化最快、最特殊的是人類的出現(xiàn),,這與古氣候的冰期變化有很大關(guān)系,。
間冰期時,伴隨大規(guī)模的冰川消融,,氣候轉(zhuǎn)溫暖,、濕熱、生物茂盛,。形成以流水和湖沼作用為主的地貌及其堆積物,。此時化學風化及成土作用較易進行。熱帶(喜熱)動物和植物群的分布范圍再度擴大,,并向兩極方向遷徙,。冰期中寒冷生物由于氣候驟然變暖,可發(fā)生變異或滅絕,。
在干旱地區(qū),,因冰期時多雨,河流及湖泊作用加強,,形成流水作用為主的地貌及洪積,、湖積物。間冰期少雨,,降水不能大量以冰雪形式累積成冰川,。此時氣候干燥,主要盛行風沙地貌及風積物、殘積物,。
在赤道熱帶地區(qū),由于氣溫高,,冰雪融化量大,,難以形成冰川。但冰期和間冰期中,,也出現(xiàn)冰期多雨,,間冰期雨量減少的現(xiàn)象。主要盛行流水和湖沼地貌及其堆積物,。作為濕熱地區(qū)標志之一是殘積紅土較為發(fā)育,。
在海洋中,尤其是一些內(nèi)陸海及邊緣海中,,古氣候變化所引起的自然地理環(huán)境變化,,雖不如陸地那樣顯著,但在生物組合和遷徙,、沉積物的變化以及引起海面升降等方面均有表現(xiàn),。海面升降的幅度在第四紀最大一次冰期中,可達100~120m,。冰期和間冰期所引起海面的升降,,控制著陸地的河流及其剝蝕作用的強度,從而制約了海盆,、河流及陸地上堆積物的形成與發(fā)展,。
(三)關(guān)于冰期與間冰期變化的原因
冰期與間冰期氣候變遷的原因,,一般認為與太陽輻射強度的變化及地軸傾斜度的變動等有關(guān),。前者如太陽輻射加強(它又與太陽黑子周期活動有關(guān)),地表溫度就升高,,使大氣環(huán)流增強而引起降水量和蒸發(fā)量的變化,。后者如地軸傾斜度的變動,是產(chǎn)生四季的原因,,它的變動影響著地表輻射量的增減,,對氣候產(chǎn)生變異作用。關(guān)于地球氣候變化原因的探索,,這是一個理論問題,,曾有過不少假說,引起熱烈爭論,,但至今仍沒有一致公認的結(jié)論,。
5. 冰期形成的原因
’冰河世紀‘’易與其它方面含義混名,所以改稱為‘’冰河時期‘’最合適。
◆冰河時期又稱冰川期,,指地球在某些年代里陸地和海洋都被冰層覆蓋的時期,,這些冰封地帶比現(xiàn)在受冰封的地域廣闊得多。在冰河時期,,冰層覆蓋了世界上大片土地,,這些地區(qū)的氣候非常寒冷;海洋里有很多冰塊,,地面也凝結(jié)了厚厚的冰,。同時,由于較多水分儲在冰塊中,,各地的海平面便較低了,。冰河時期時間可以維持超過一百萬年,地球形成以來冰河時期曾出現(xiàn)過十一次,,上一個冰河時期稱為“大冰河時代”,,發(fā)生于距今一萬八千年前,結(jié)束于一萬年前,,當時地球約三分之一的陸地被覆蓋在240米厚的冰層下,。
◆冰河時期期間,溫度下降,,改變了地球表面的植物相和生物的生存環(huán)境,,許多生物因此面臨滅亡或被迫遷移,只有能夠適應(yīng)環(huán)境的物種,,才能幸存下來,。
◆科學家們認為,地球在歷史上曾出現(xiàn)了8個冰河期.
◆冰河時期,,在歐洲,、亞洲北部和北美洲,很多地方都有大片冰雪覆蓋,,而現(xiàn)在的冰帽和冰層就是那時剩下來的,。
◆另外,有科學家預測,,地球的下一次冰河時期會最早出現(xiàn)在1.5萬年以后,,而前提是人類活動在此期間對地球沒有造成嚴重影響。
◆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在銀河系的運行周期有關(guān)。有的認為太陽運行到近銀心點區(qū)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(zhì)分布不均,太陽通過星際物質(zhì)密度較大的地段時,降低了太陽的輻射能量而形成地球上的大冰期,。
◆形成冰河期的主要因素:
1.夏半年日照量減少是主要原因,。夏半年日照量的變化與地球軌道的偏心率、黃道面與赤道面交角和歲差3個參數(shù)的變化有關(guān),。
2.太陽運行到近銀心點區(qū)段時的光度最小,,使行星變冷而形成地球上的大冰期。
3.銀河系中物質(zhì)分布不均,,太陽通過星際物質(zhì)密度大的地段時,降低了太陽的輻射能量而形成地球上的大冰期
4.與地球表面氣溫下降有直接關(guān)系,。氣溫升降受大氣成分和太陽輻射能量變化等因素的影響,,也受到地球和太陽在運行軌道上的各種因素的制約。
◆研究表明,,地球軌道的不規(guī)則性對地球吸收太陽能的影響只占其中的1%,。
6. 冰期和間冰期形成原因
指地球歷史中有地層記錄的一段漫長的時期。由于目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)地球上最老的地層同位素年齡值約46億年左右,。因此,,一般以46億年為界限,將地球歷史分為兩大階段,,46億年以前階段稱為“天文時期”或“前地質(zhì)時期”,,46億年以后階段稱為“地質(zhì)時期”。
歷史時期是指人類活動的歷史包括史前歷史在內(nèi)
7. 冰期的氣候特點是什么
冰期是氣候較寒冷的時期,。
間冰期是兩次冰期之間唯一相對溫暖時期,。
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(qū)有時也有強烈冰川作用的地質(zhì)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(jù)氣候劃分的地質(zhì)時間單位,。
大冰期的持續(xù)時間相當于地質(zhì)年代單位的世或大于世,兩個大冰期之間的時間間隔可以是幾個億,,有人根據(jù)統(tǒng)計資料認為,,大冰期的出現(xiàn)有1.50億年的周期。冰期,、間冰期的持續(xù)時間相當于地質(zhì)年代單位的時期,。
8. 冰期氣候
冰期和間冰期是地球歷史上一種周期性的氣候變化現(xiàn)象。它們的主要異同點如下:
1. 定義:冰期是指地球表面的氣溫下降,冰川擴張的時期,;間冰期是指冰期和暖期之間的時期,。
2. 時間跨度:冰期通常持續(xù)數(shù)萬年至數(shù)十萬年,而間冰期持續(xù)時間相對較短,,一般為幾千年至幾萬年,。
3. 氣候變化:冰期氣候寒冷干燥,冰層覆蓋面積增大,;間冰期氣候較溫暖,,冰層退縮,海平面上升,。
4. 生物進化:冰期和間冰期對生物進化產(chǎn)生了不同的影響,。在冰期,溫度和濕度的下降會導致許多動植物滅絕或難以生存,,而在間冰期,,氣候逐漸回暖,生物多樣性增加,,許多物種得以繁衍生息,。
5. 形成原因:冰期和間冰期的形成原因復雜多樣,包括地球自轉(zhuǎn),、地軸傾角,、太陽活動周期等因素的影響。
總體來說,,冰期和間冰期是地球歷史上一種周期性的氣候變化現(xiàn)象,,它們對地球的自然環(huán)境和生物進化產(chǎn)生了深遠的影響。
9. 為什么會出現(xiàn)冰期間冰期交替
地球在40多億年的歷史中,,曾出現(xiàn)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(xù)時間很長的地質(zhì)事件,,通常稱為大冰期。大冰期的時間尺度至少數(shù)百萬年,。大冰期內(nèi)又有多次大幅度的氣候冷暖交替和冰蓋規(guī)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。
10. 冰期間冰期旋回的原因
(glacial cycle)又稱冰期旋回(cycle of glacial age),。一個冰川周期由冰期 和間冰期 兩個互相對立而又互相轉(zhuǎn)化的氣候期組成,。冰期由初冰期開始,進入最盛的全冰期階段,,然后冰期減弱,,向氣候增暖的負冰期轉(zhuǎn)化,,最后進入濕熱的間冰期。
在地質(zhì)歷史中,全球規(guī)模的冰川活動有約2.5億年的周期,這種長期變化可能同太陽系圍繞銀河系中心的旋轉(zhuǎn)有關(guān)
11. 冰期的氣候特征
冰期的出現(xiàn)是有時間性的,,應(yīng)該在冬至以后,,大約12月下旬和1月份,天氣越來越冷,,河里的水會漸漸結(jié)冰