stringtranslate.com

Ледниковый период

Впечатление художника о Земле ледникового периода в период ледникового максимума плейстоцена

Ледниковый период — это длительный период снижения температуры поверхности и атмосферы Земли , приводящий к появлению или расширению континентальных и полярных ледниковых щитов и альпийских ледников . В климате Земли чередуются ледниковые периоды и парниковые периоды , во время которых на планете нет ледников. Земля в настоящее время находится в ледниковом периоде, называемом четвертичным оледенением . [1] Отдельные импульсы холодного климата в ледниковом периоде называются ледниковыми периодами ( ледниковья, оледенения, ледниковые стадии, стадиалы, стадиалы или в разговорной речи, ледниковые периоды ), а периодические теплые периоды в ледниковом периоде называются межледниковьями или интерстадиалами . [2]

В гляциологии термин « ледниковый период» определяется наличием обширных ледниковых щитов в северном и южном полушариях. [3] Согласно этому определению, нынешний период голоцена является межледниковым периодом ледникового периода. Прогнозируется, что накопление антропогенных парниковых газов задержит наступление следующего ледникового периода. [4] [5] [6]

История исследований

В 1742 году Пьер Мартель (1706–1767), инженер и географ, живший в Женеве , посетил долину Шамони в Савойских Альпах . [7] [8] Два года спустя он опубликовал отчет о своем путешествии. Он сообщил, что жители этой долины объяснили распространение беспорядочных валунов ледниками, заявив, что когда-то они простирались гораздо дальше. [9] [10] Позже аналогичные объяснения были получены из других регионов Альп. В 1815 году плотник и охотник за сернами Жан-Пьер Перроден (1767–1858) объяснил, что беспорядочные валуны в Валь-де-Бань в швейцарском кантоне Вале возникли из-за ледников, которые ранее простирались дальше. [11] Неизвестный дровосек из Майрингена в Бернском Оберланде отстаивал аналогичную идею в дискуссии со швейцарско-немецким геологом Жаном де Шарпантье (1786–1855) в 1834 году. [12] Сопоставимые объяснения известны также из Валь де Ферре в Вале и Зеланд в западной Швейцарии [13] и в научных работах Гете . [14] Подобные объяснения можно найти и в других частях мира. Когда баварский натуралист Эрнст фон Бибра (1806–1878) посетил Чилийские Анды в 1849–1850 годах, туземцы приписывали наличие ископаемых морен прежнему действию ледников. [15]

Тем временем европейские ученые начали задаваться вопросом, что послужило причиной рассеивания беспорядочного материала. С середины 18 века некоторые обсуждали лед как средство передвижения. Шведский горный эксперт Даниэль Тилас (1712–1772) был в 1742 году первым, кто предположил, что дрейфующий морской лед был причиной присутствия беспорядочных валунов в скандинавских и балтийских регионах. [16] В 1795 году шотландский философ и джентльмен-натуралист Джеймс Хаттон (1726–1797) объяснил появление неустойчивых валунов в Альпах действием ледников. [17] Два десятилетия спустя, в 1818 году, шведский ботаник Йоран Валенберг (1780–1851) опубликовал свою теорию оледенения Скандинавского полуострова. Он рассматривал оледенение как региональное явление. [18]

Озеро Хаукаливаватнет (50 метров над уровнем моря), где Йенс Эсмарк в 1823 году обнаружил сходство с моренами возле существующих ледников в высоких горах.

Всего несколько лет спустя датско-норвежский геолог Йенс Эсмарк (1762–1839) выступил за последовательность мировых ледниковых периодов. В статье, опубликованной в 1824 году, Эсмарк предположил, что причиной оледенений являются изменения климата. Он попытался показать, что они возникли из-за изменений на орбите Земли. [19] Эсмарк обнаружил сходство между моренами возле озера Хаукаливатнет недалеко от уровня моря в Рогаланде и моренами на рукавах Йостедалсбреен . Открытие Эсмарка позже было приписано или присвоено Теодором Кьерульфом и Луи Агассисом . [20] [21] [22]

В последующие годы идеи Эсмарка обсуждались и частично перенимались шведскими, шотландскими и немецкими учёными. По мнению норвежского профессора гляциологии Бьёрна Г. Андерсена (1992), в Эдинбургском университете Роберт Джеймсон (1774–1854) был относительно открыт для идей Эсмарка . [23] Замечания Джеймсона о древних ледниках в Шотландии, скорее всего, были подсказаны Эсмарком. [24] В Германии Альбрехт Рейнхард Бернхарди (1797–1849), геолог и профессор лесного хозяйства в академии в Драйсигакере (с тех пор зарегистрированной в южном тюрингском городе Майнинген ), принял теорию Эсмарка. В статье, опубликованной в 1832 году, Бернхарди высказал предположение о том, что полярные ледяные шапки когда-то достигали умеренных зон земного шара. [25]

В Валь-де-Бань , долине в швейцарских Альпах , долгое время существовало местное поверье, что долина когда-то была покрыта льдом, и в 1815 году местный охотник на серн по имени Жан-Пьер Перроден попытался обратить в свою веру геолога Жана де Баня. Шарпантье поддержал эту идею, указав в качестве доказательства на глубокие бороздки в скалах и гигантские беспорядочные валуны. Шарпантье придерживался общего мнения, что эти признаки были вызваны обширными наводнениями, и отвергал теорию Перродена как абсурдную. В 1818 году инженер Игнац Венец присоединился к Перродену и Шарпантье для исследования прогляциального озера над долиной, образовавшегося ледяной плотиной в результате извержения горы Тамбора в 1815 году , которое грозило вызвать катастрофическое наводнение при прорыве плотины. Перроден безуспешно пытался убедить своих товарищей в своей теории, но когда плотина наконец прорвалась, наблюдались лишь незначительные нарушения и отсутствие полос, и Венец пришел к выводу, что Перроден был прав и что только лед мог вызвать такие серьезные результаты. В 1821 году он прочитал Швейцарскому обществу статью по теории, получившую премию, но она не была опубликована до тех пор, пока Шарпантье, который также стал обращенным, не опубликовал ее вместе со своей собственной, более широко читаемой статьей в 1834 году .

Тем временем немецкий ботаник Карл Фридрих Шимпер (1803–1867) изучал мхи, растущие на неровных валунах на высокогорных склонах Баварии. Он начал задаваться вопросом, откуда взялись такие массы камня. Летом 1835 года он совершил несколько экскурсий в Баварские Альпы. Шимпер пришел к выводу, что лед, должно быть, был средством транспортировки валунов на альпийских возвышенностях. Зимой 1835–36 он прочитал несколько лекций в Мюнхене. Затем Шимпер предположил, что, должно быть, были времена глобального уничтожения («Verödungszeiten») с холодным климатом и замерзшей водой. [27] Летние месяцы 1836 года Шимпер провел в Девенсе, недалеко от Бекса, в Швейцарских Альпах, со своим бывшим университетским другом Луи Агассисом (1801–1873) и Жаном де Шарпантье. Шимпер, Шарпантье и, возможно, Венец убедили Агассиса, что наступило время оледенения. Зимой 1836–1837 гг. Агассис и Шимпер разработали теорию последовательности оледенений. В основном они опирались на предыдущие работы Венца, Шарпантье и на собственные полевые исследования. Судя по всему, Агассис в то время уже был знаком с статьей Бернхарди. [28] В начале 1837 года Шимпер ввел термин «ледниковый период» ( «Eiszeit» ) для периода ледников. [29] В июле 1837 года Агассис представил свой синтез перед ежегодным собранием Швейцарского общества естественных исследований в Невшателе. Аудитория была настроена очень критично, а некоторые были против новой теории, поскольку она противоречила устоявшимся взглядам на историю климата. Большинство современных учёных считали, что Земля постепенно охлаждалась с момента своего рождения в виде расплавленного шара. [30]

Чтобы убедить скептиков, Агассис приступил к полевым геологическим исследованиям. Он опубликовал свою книгу « Исследование ледников» («Études sur les glaciers») в 1840 году. [31] Шарпантье был этим обеспокоен, так как он также готовил книгу об оледенении Альп. Шарпантье считал, что Агассису следовало отдать ему приоритет, поскольку именно он познакомил Агассиса с углубленными исследованиями ледников. [32] В результате личных ссор Агассис также не упомянул Шимпера в своей книге. [33]

Прошло несколько десятилетий, прежде чем теория ледникового периода была полностью принята учеными. Это произошло в международном масштабе во второй половине 1870-х годов, после работы Джеймса Кролла , в том числе публикации « Климат и время» в «Их геологические связи» в 1875 году, которая предоставила достоверное объяснение причин ледниковых периодов. [34]

Доказательство

Существует три основных типа свидетельств ледниковых периодов: геологические, химические и палеонтологические.

Геологические доказательства ледниковых периодов представлены в различных формах, включая размывы и царапания горных пород, ледниковые морены , друмлины , разрезы долин, а также отложение тиллов или тиллитов и ледниковых отложений . Последующие оледенения имеют тенденцию искажать и стирать геологические свидетельства более ранних оледенений, что затрудняет их интерпретацию. Более того, эти доказательства было трудно точно датировать; ранние теории предполагали, что ледниковые периоды были короткими по сравнению с длинными межледниковьями. Появление осадочных пород и ледяных кернов выявило истинную ситуацию: ледниковые периоды продолжительные, а межледниковья короткие. Для разработки нынешней теории потребовалось некоторое время.

Химические данные в основном состоят из изменений в соотношениях изотопов в окаменелостях, присутствующих в отложениях и осадочных породах, а также в ядрах океанских отложений . Для самых последних ледниковых периодов ледяные керны служат индикаторами климата , как по самому льду, так и по образцам атмосферы, полученным из включенных в него пузырьков воздуха. Поскольку вода, содержащая более легкие изотопы, имеет меньшую теплоту испарения , ее доля уменьшается с более теплыми условиями. [35] Это позволяет построить температурный рекорд. Однако эти доказательства могут быть опровергнуты другими факторами, зафиксированными с помощью соотношений изотопов.

Палеонтологические данные состоят из изменений в географическом распределении окаменелостей. В ледниковый период адаптированные к холоду организмы распространяются в более низкие широты, а организмы, предпочитающие более теплые условия, вымирают или отступают в более низкие широты. Эти доказательства также трудно интерпретировать, поскольку они требуют:

  1. последовательности отложений, охватывающие длительный период времени в широком диапазоне широт и легко коррелируемые;
  2. древние организмы, которые выживают без изменений в течение нескольких миллионов лет и чьи температурные предпочтения легко диагностируются; и
  3. обнаружение соответствующих окаменелостей.

Несмотря на трудности, анализ кернов льда и океанских отложений [36] предоставил достоверные данные о ледниковых и межледниковых периодах за последние несколько миллионов лет. Это также подтверждает связь между ледниковыми периодами и явлениями континентальной коры, такими как ледниковые морены, друмлины и ледниковые образования. Следовательно, явления континентальной коры принимаются как убедительное свидетельство более ранних ледниковых периодов, когда они обнаруживаются в слоях, образовавшихся намного раньше того временного диапазона, для которого доступны керны льда и керны океанских отложений.

Основные ледниковые периоды

Хронология оледенений показана синим цветом.

В истории Земли было по крайней мере пять крупных ледниковых периодов ( гуронский , криогенный , андско-сахарский , поздний палеозой и последний четвертичный ледниковый период ). Ранее считалось, что за пределами этих эпох Земля была свободна ото льда даже в высоких широтах; [37] [38] такие периоды известны как парниковые периоды . [39] Однако другие исследования оспаривают это, находя доказательства случайного оледенения в высоких широтах даже во время явных парниковых периодов. [40] [41]

Карта ледникового периода северной Германии и ее северных соседей. Красный: максимальный предел ледникового периода Вейкселя ; желтый: максимум ледников Заале (этап Дренте); синий: Эльстерское ледниковое максимальное оледенение.

Породы самого раннего, хорошо установленного ледникового периода, называемого Гуронским , датируются периодом от 2,4 до 2,1 миллиарда лет назад, в начале протерозойского периода. Несколько сотен километров Гуронской супергруппы обнажены на расстоянии от 10 до 100 километров (от 6 до 62 миль) к северу от северного берега озера Гурон, простираясь от Су-Сент. От Марии до Садбери, к северо-востоку от озера Гурон, с гигантскими слоями ныне литифицированных тилльских отложений, обломков , варв , промывных вод и размытых пород фундамента. Соответствующие гуронские отложения были обнаружены недалеко от Маркетта, штат Мичиган , и была проведена корреляция с палеопротерозойскими ледниковыми отложениями из Западной Австралии. Гуронский ледниковый период был вызван исчезновением из атмосферы метана , парникового газа , во время Великого оксигенационного события . [42]

Следующий хорошо задокументированный ледниковый период, и, вероятно, самый суровый из последнего миллиарда лет, произошел между 720 и 630 миллионами лет назад (криогенный период ) и, возможно, породил Землю-снежок , в которой ледниковые щиты достигли экватора [43] . ] возможно, закончилось накоплением парниковых газов , таких как CO 2 , производимых вулканами. «Наличие льда на континентах и ​​пакового льда в океанах будет препятствовать как выветриванию силикатов , так и фотосинтезу , которые в настоящее время являются двумя основными поглотителями CO 2 ». [44] Было высказано предположение, что конец этого ледникового периода был ответственен за последующий Эдиакарский и Кембрийский взрывы , хотя эта модель является недавней и противоречивой.

Андо -Сахарский регион произошел от 460 до 420 миллионов лет назад, в позднем ордовике и силурийском периоде.

Записи отложений, показывающие меняющуюся последовательность ледников и межледниковий в течение последних нескольких миллионов лет.

Эволюция наземных растений в начале девонского периода вызвала долгосрочное повышение уровня планетарного кислорода и снижение уровня CO 2 , что привело к образованию позднепалеозойского ледника . Его прежнее название, оледенение Кару, было названо в честь ледниковых отложений, обнаруженных в регионе Кару в Южной Африке. В период каменноугольного и раннего пермского периодов в Южной Африке с интервалом от 360 до 260 миллионов лет назад существовали обширные полярные ледяные шапки . Сородичи известны из Аргентины, также в центре древнего суперконтинента Гондвана .

Хотя мезозойская эра сохраняла парниковый климат на протяжении всего своего периода времени и ранее предполагалось, что она была полностью свободной от оледенения, более поздние исследования показывают, что короткие периоды оледенения происходили в обоих полушариях в раннем меловом периоде . Геологические и палеоклиматологические данные свидетельствуют о существовании ледниковых периодов в валанжинском , готеривском и аптском этапах раннего мела. Скрепленные льдом ледниковые камни указывают на то, что в Северном полушарии ледяные щиты могли простираться так далеко на юг, как Пиренейский полуостров, в течение готерива и апта. [45] [46] [47] Хотя ледниковые щиты в значительной степени исчезли с Земли в оставшуюся часть периода (потенциальные сообщения о туроне , иначе говоря, самом теплом периоде фанерозоя, оспариваются), [40] [41] ледниковые щиты и связанный с ним морской лед, по-видимому, ненадолго вернулся в Антарктиду ближе к самому концу маастрихта, незадолго до мел-палеогенового вымирания . [41] [48]

Четвертичное оледенение/четвертичный ледниковый период начался около 2,58 миллиона лет назад в начале четвертичного периода , когда началось распространение ледниковых щитов в Северном полушарии. С тех пор мир наблюдал циклы оледенения, когда ледниковые щиты наступали и отступали во временных масштабах продолжительностью 40 000 и 100 000 лет, называемые ледниковыми периодами , ледниковыми периодами или наступлениями ледников, а также межледниковыми периодами, межледниковьями или отступлениями ледников. Земля в настоящее время находится в межледниковом периоде, а последний ледниковый период закончился около 11 700 лет назад. Все, что осталось от континентальных ледяных щитов, — это ледяные щиты Гренландии и Антарктики , а также более мелкие ледники, такие как на Баффиновом острове .

Определение четвертичного периода как начало 2,58 млн лет назад основано на образовании арктической ледяной шапки . Антарктический ледниковый щит начал формироваться раньше, около 34 млн лет назад, в середине кайнозоя ( Эоцен-олигоценовый рубеж ). Термин «поздний кайнозойский ледниковый период» используется для обозначения этой ранней фазы. [49]

Ледниковые периоды можно разделить по местоположению и времени; например, названия Рисс (180 000–130 000 лет назад ) и Вюрм (70 000–10 000 лет назад) относятся конкретно к оледенению в Альпийском регионе . Максимальная протяженность льда не сохраняется на протяжении всего интервала. Размывающее действие каждого оледенения имеет тенденцию почти полностью удалять большую часть следов предшествующего ледникового покрова, за исключением регионов, где более поздний покров не достигает полного покрытия.

Ледниковые и межледниковые периоды

Показывает характер изменений температуры и объема льда, связанных с недавними ледниковыми и межледниковыми периодами.
Минимальное и максимальное оледенение

В рамках нынешнего оледенения случались более умеренные и более суровые периоды. Более холодные периоды называются ледниковыми периодами , более теплые периоды — межледниковьями , например эемским ярусом . [1] Есть свидетельства того, что подобные ледниковые циклы происходили и в предыдущие оледенения, включая Андо-Сахарский [50] и позднепалеозойский ледниковый период. Ледниковые циклы позднепалеозойского ледника, вероятно, ответственны за отложение циклотем . [51]

Ледниковые периоды характеризуются более прохладным и сухим климатом на большей части Земли, а также большими массами суши и морского льда, простирающимися от полюсов. Горные ледники в безледниковых районах простираются до более низких высот из-за более низкой снеговой линии . Уровень моря падает из-за выноса больших объемов воды над уровнем моря в ледяных шапках. Есть свидетельства того, что оледенения нарушают характер циркуляции океана. Ледниковые и межледниковые периоды совпадают с изменениями орбитального воздействия климата из-за циклов Миланковича , которые представляют собой периодические изменения орбиты Земли и наклона оси вращения Земли.

Земля находилась в межледниковом периоде, известном как голоцен , около 11 700 лет, [52] и в статье в журнале Nature в 2004 году утверждается, что он может быть наиболее аналогичен предыдущему межледниковью, длившемуся 28 000 лет. [53] Прогнозируемые изменения в орбитальном воздействии предполагают, что следующий ледниковый период начнется как минимум через 50 000 лет. Более того, по оценкам, антропогенное воздействие из-за увеличения выбросов парниковых газов потенциально перевесит орбитальное воздействие циклов Миланковича в течение сотен тысяч лет. [54] [5] [4]

Процессы обратной связи

Каждый ледниковый период подвергается положительной обратной связи , которая делает его более суровым, и отрицательной обратной связи , которая смягчает и (во всех случаях до сих пор) в конечном итоге заканчивает его.

Позитивный

Важную форму обратной связи обеспечивает альбедо Земли , которое показывает, какая часть солнечной энергии отражается, а не поглощается Землей. Лед и снег увеличивают альбедо Земли, а леса уменьшают его. При понижении температуры воздуха растут ледяные и снежные поля, которые сокращают лесной покров. Это продолжается до тех пор, пока конкуренция с механизмом отрицательной обратной связи не приведет систему к равновесию.

Одна из теорий состоит в том, что при образовании ледников происходят две вещи: лед измельчает камни в пыль, а земля становится сухой и засушливой. Это позволяет ветрам переносить богатую железом пыль в открытый океан, где она действует как удобрение, вызывающее массовое цветение водорослей, вытягивающее большое количество CO 2 из атмосферы. Это, в свою очередь, делает климат еще холоднее и приводит к еще большему росту ледников. [55]

В 1956 г. Юинг и Донн [56] выдвинули гипотезу, что отсутствие льда в Северном Ледовитом океане приводит к увеличению количества снегопадов в высоких широтах. Когда низкотемпературный лед покрывает Северный Ледовитый океан, испарение или сублимация незначительны , а в полярных регионах выпадают достаточно сухие осадки, сравнимые с их количеством в пустынях средних широт . Такое небольшое количество осадков позволяет снегопадам в высоких широтах таять летом. Свободный ото льда Северный Ледовитый океан поглощает солнечную радиацию в течение долгих летних дней и испаряет больше воды в арктическую атмосферу. При более высоких осадках части этого снега могут не таять летом, и поэтому ледниковый лед может образовываться на более низких высотах и ​​в более южных широтах, снижая температуру над сушей за счет увеличения альбедо, как отмечалось выше. Более того, согласно этой гипотезе, отсутствие океанического пакового льда позволяет увеличить обмен вод между Арктикой и Северной Атлантикой, нагревая Арктику и охлаждая Северную Атлантику. (Текущие прогнозируемые последствия глобального потепления включают короткий период отсутствия льда в Северном Ледовитом океане к 2050 году .) Дополнительный поток пресной воды в Северную Атлантику во время цикла потепления может также уменьшить глобальную циркуляцию океанских вод . Такое сокращение (за счет уменьшения воздействия Гольфстрима ) окажет охлаждающий эффект на северную Европу, что, в свою очередь, приведет к увеличению задержки снега в низких широтах летом. [57] [58] [59] Это также было предложено [ кем? ] что во время обширного ледникового периода ледники могут перемещаться через залив Святого Лаврентия , простираясь в северную часть Атлантического океана достаточно далеко, чтобы заблокировать Гольфстрим.

Отрицательный

Ледяные щиты, образующиеся во время оледенений, размывают землю под ними. Это может уменьшить площадь суши над уровнем моря и, таким образом, уменьшить пространство, на котором могут образовываться ледяные щиты. Это смягчает обратную связь по альбедо, как и повышение уровня моря, которое сопровождает уменьшение площади ледниковых щитов, поскольку альбедо открытого океана ниже, чем у суши. [60]

Другим механизмом отрицательной обратной связи является повышенная засушливость, возникающая при ледниковых максимумах, что уменьшает количество осадков, необходимых для поддержания оледенения. Отступление ледников, вызванное тем или иным процессом, может быть усилено такими же обратными положительными обратными связями, что и наступление ледников. [61]

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Geoscience , антропогенные выбросы углекислого газа (CO 2 ) отсрочат наступление следующего ледникового периода. Исследователи использовали данные об орбите Земли, чтобы найти исторический теплый межледниковый период, который больше всего похож на нынешний, и на основании этого предсказали, что следующий ледниковый период обычно начнется через 1500 лет. Далее они предсказывают, что выбросы были настолько высокими, что этого не произойдет. [62]

Причины

Причины ледниковых периодов до конца не изучены ни для крупномасштабных периодов ледникового периода, ни для более мелких приливов и отливов ледниково-межледниковых периодов в рамках ледникового периода. По общему мнению, важны несколько факторов: состав атмосферы , такой как концентрации углекислого газа и метана (конкретные уровни ранее упомянутых газов теперь можно увидеть с помощью новых образцов ледяных кернов в рамках Европейского проекта по отбору ледяных кернов в Антарктида (EPICA) Купол C в Антарктиде за последние 800 000 лет); изменения орбиты Земли вокруг Солнца, известные как циклы Миланковича ; движение тектонических плит , приводящее к изменениям относительного расположения и количества континентальной и океанической коры на поверхности Земли, что влияет на ветер и океанские течения ; изменения в солнечной энергии ; орбитальная динамика системы Земля–Луна; воздействие относительно крупных метеоритов и вулканизм, включая извержения супервулканов . [63] [ нужна ссылка ]

Некоторые из этих факторов влияют друг на друга. Например, изменения в составе атмосферы Земли (особенно концентрации парниковых газов) могут изменить климат, в то время как само изменение климата может изменить состав атмосферы (например, изменяя скорость, с которой выветривание удаляет CO 2 ).

Морин Рэймо , Уильям Раддиман и другие предполагают, что Тибетское плато и плато Колорадо являются огромными «скрубберами» CO 2 , способными удалять достаточное количество CO 2 из глобальной атмосферы, чтобы стать важным причинным фактором тенденции кайнозойского похолодания на протяжении 40 миллионов лет . Они также утверждают, что примерно половина их подъема (и способности «очищать» CO 2 ) произошла за последние 10 миллионов лет. [64] [65]

Изменения в атмосфере Земли

Имеются данные о том, что уровни парниковых газов падали в начале ледниковых периодов и повышались во время отступления ледниковых щитов, но трудно установить причину и следствие (о роли выветривания см. выше примечания). На уровень парниковых газов также могли влиять другие факторы, которые были предложены в качестве причин ледниковых периодов, такие как движение континентов и вулканизм.

Гипотеза Земли-снежка утверждает, что сильное замерзание в позднем протерозое закончилось повышением уровня CO 2 в атмосфере, главным образом из-за вулканов, а некоторые сторонники Земли-снежка утверждают, что это было вызвано, в первую очередь, сокращением атмосферных выбросов. СО 2 . Гипотеза также предупреждает о будущих Землях-снежках.

В 2009 году были представлены дополнительные доказательства того, что изменения солнечной инсоляции служат первоначальным толчком для нагрева Земли после ледникового периода, при этом вторичные факторы, такие как увеличение выбросов парниковых газов, объясняют масштабы изменений. [66]

Положение континентов

Геологические данные, похоже, показывают, что ледниковые периоды начинаются, когда континенты находятся в таких положениях , которые блокируют или уменьшают поток теплой воды от экватора к полюсам и, таким образом, позволяют формироваться ледяным щитам. Ледяные щиты увеличивают отражательную способность Земли и, таким образом, уменьшают поглощение солнечной радиации. При меньшем поглощении радиации атмосфера охлаждается; охлаждение позволяет ледяным щитам расти, что еще больше увеличивает отражательную способность в контуре положительной обратной связи . Ледниковый период продолжается до тех пор, пока уменьшение выветривания не вызовет усиление парникового эффекта .

Есть три основных фактора расположения континентов, которые препятствуют движению теплой воды к полюсам: [67]

Поскольку сегодняшняя Земля имеет континент над Южным полюсом и почти не имеющий выхода к морю океан над Северным полюсом, геологи полагают, что Земля продолжит переживать ледниковые периоды в ближайшем с геологической точки зрения будущем.

Некоторые ученые полагают, что Гималаи являются основным фактором нынешнего ледникового периода, поскольку эти горы увеличили общее количество осадков на Земле и, следовательно, увеличили скорость вымывания углекислого газа из атмосферы, уменьшая парниковый эффект. [65] Формирование Гималаев началось около 70 миллионов лет назад, когда Индо-Австралийская плита столкнулась с Евразийской плитой , и Гималаи все еще поднимаются примерно на 5 мм в год, потому что Индо-Австралийская плита все еще движется со скоростью 67 мм. год. История Гималаев в целом соответствует долгосрочному снижению средней температуры Земли, начиная с середины эоцена , 40 миллионов лет назад.

Колебания океанских течений

Еще одним важным вкладом в древние климатические режимы являются изменения океанских течений , которые изменяются в зависимости от положения континента, уровня моря и солености, а также других факторов. Они обладают способностью охлаждать (например, способствовать образованию антарктического льда) и способностью согревать (например, создавая на Британских островах умеренный, а не бореальный климат). Закрытие Панамского перешейка около 3 миллионов лет назад, возможно, положило начало нынешнему периоду сильного оледенения над Северной Америкой, прекратив обмен водой между тропической Атлантикой и Тихим океаном. [68]

Анализы показывают, что колебания океанских течений могут адекватно объяснить недавние колебания ледников. Во время последнего ледникового периода уровень моря колебался на 20–30 м, поскольку вода изолировалась, главным образом, в ледниковых щитах Северного полушария . Когда лед собрался и уровень моря значительно упал, сток через Берингов пролив (узкий пролив между Сибирью и Аляской сегодня имеет глубину около 50 м) сократился, что привело к увеличению стока из Северной Атлантики. Это изменило термохалинную циркуляцию в Атлантике, увеличив перенос тепла в Арктику, что привело к таянию полярных льдов и уменьшению других континентальных ледниковых щитов. Выброс воды снова поднял уровень моря, восстановив приток более холодной воды из Тихого океана с сопутствующим сдвигом к накоплению льда в северном полушарии. [69]

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature в 2021 году, все ледниковые периоды ледниковых периодов за последние 1,5 миллиона лет были связаны со смещением на север тающих антарктических айсбергов, что изменило характер циркуляции океана, что привело к вытягиванию большего количества CO 2 из атмосферы . Авторы предполагают, что этот процесс может быть нарушен в будущем, поскольку Южный океан станет слишком теплым, чтобы айсберги могли пройти достаточно далеко, чтобы вызвать эти изменения. [70] [71]

Поднятие Тибетского нагорья

Геологическая теория развития ледникового периода Матиаса Куле была основана на существовании ледникового щита, покрывавшего Тибетское нагорье во время ледниковых периодов ( Последний ледниковый максимум ?). По словам Куле, тектоническое поднятие плит Тибета за пределы снеговой линии привело к образованию поверхности ок. 2 400 000 квадратных километров (930 000 квадратных миль) превращаются из голой земли в лед с альбедо на 70% большим . Отражение энергии в космос привело к глобальному похолоданию, вызвав плейстоценовый ледниковый период. Поскольку это высокогорье находится на субтропической широте, а инсоляция в 4–5 раз выше, чем в высоких широтах, то, что могло бы быть самой сильной поверхностью нагрева на Земле, превратилось в поверхность охлаждения.

Куле объясняет межледниковые периоды 100 000-летним циклом изменений радиации из-за изменений на орбите Земли. Это сравнительно незначительное потепление в сочетании с понижением внутренних ледяных территорий Скандинавии и Тибета из-за тяжести наложенной ледяной нагрузки привело к неоднократному полному таянию внутренних ледовых территорий. [72] [73] [74] [75]

Изменения орбиты Земли

Циклы Миланковича представляют собой совокупность циклических изменений характеристик орбиты Земли вокруг Солнца. Каждый цикл имеет разную продолжительность, поэтому иногда их эффекты усиливают друг друга, а иногда (частично) нейтрализуют друг друга.

Прошлое и будущее среднесуточной инсоляции в верхних слоях атмосферы в день летнего солнцестояния на 65 северной широте.

Существуют убедительные доказательства того, что циклы Миланковича влияют на возникновение ледниковых и межледниковых периодов в ледниковый период. Нынешний ледниковый период является наиболее изученным и лучше всего понятным, особенно последние 400 000 лет, поскольку это период, охватываемый ледяными кернами , которые фиксируют состав атмосферы и косвенные показатели температуры и объема льда. В этот период совпадение ледниковых/межледниковых частот с периодами орбитального воздействия Миланковича настолько близко, что орбитальное воздействие является общепринятым. Комбинированные эффекты изменения расстояния до Солнца, прецессии земной оси и изменения наклона земной оси перераспределяют солнечный свет, получаемый Землей. Особое значение имеют изменения наклона земной оси, влияющие на интенсивность времен года. Например, величина солнечного притока в июле на 65 градусе северной широты варьируется на целых 22% (от 450 Вт/м 2 до 550 Вт/м 2 ). Широко распространено мнение, что ледяные щиты наступают, когда лето становится слишком прохладным, чтобы растопить весь снег, накопившийся за предыдущую зиму. Некоторые полагают, что сила орбитального воздействия слишком мала, чтобы вызвать оледенения, но механизмы обратной связи, такие как CO 2 , могут объяснить это несоответствие.

Хотя воздействие Миланковича предсказывает, что циклические изменения в элементах орбиты Земли могут быть выражены в летописях оледенения, необходимы дополнительные объяснения, чтобы объяснить, какие циклы считаются наиболее важными для определения времени наступления ледниково-межледниковых периодов. В частности, в течение последних 800 000 лет преобладающий период ледниково-межледниковых колебаний составлял 100 000 лет, что соответствует изменениям эксцентриситета и наклонения орбиты Земли . И все же это, безусловно, самая слабая из трех частот, предсказанных Миланковичем. В период 3,0–0,8 млн лет назад преобладающий характер оледенения соответствовал 41-тысячному периоду изменения наклона Земли ( наклона оси). Причины доминирования одной частоты над другой плохо изучены и являются активной областью текущих исследований, но ответ, вероятно, связан с некоторой формой резонанса в климатической системе Земли. Недавние исследования показывают, что преобладает 100-тысячелетний цикл из-за увеличения количества морского льда на южном полюсе, увеличивающего общую отражательную способность Солнца. [76] [77]

«Традиционное» объяснение Миланковича с трудом объясняет доминирование 100 000-летнего цикла над последними 8 циклами. Ричард А. Мюллер , Гордон Дж. Ф. Макдональд , [78] [79] [80] и другие отметили, что эти расчеты относятся к двумерной орбите Земли, но трехмерная орбита также имеет 100 000-летний цикл орбитального движения. наклон. Они предположили, что эти изменения наклона орбиты приводят к изменениям инсоляции по мере того, как Земля входит и выходит из известных пылевых полос в Солнечной системе. Хотя этот механизм отличается от традиционного взгляда, «предсказанные» периоды за последние 400 000 лет почти такие же. Теория Мюллера и Макдональда, в свою очередь, была оспорена Хосе Антонио Риалом. [81]

Другой исследователь, Уильям Раддиман , предложил модель, которая объясняет 100 000-летний цикл модулирующим эффектом эксцентриситета (слабый 100 000-летний цикл) на прецессию (26 000-летний цикл) в сочетании с обратными реакциями парниковых газов в 41 000- и 26 000-летнем цикле. годичные циклы. Еще одна теория была выдвинута Питером Хайберсом , который утверждал, что 41 000-летний цикл всегда был доминирующим, но что Земля вошла в режим поведения климата, при котором только второй или третий цикл вызывает ледниковый период. Это означало бы, что 100 000-летняя периодичность на самом деле является иллюзией, созданной усреднением циклов продолжительностью 80 000 и 120 000 лет. [82] Эта теория согласуется с простой эмпирической моделью нескольких государств, предложенной Дидье Пайяром. [83] Пайяр предполагает, что ледниковые циклы позднего плейстоцена можно рассматривать как скачки между тремя квазистабильными климатическими состояниями. Скачки вызваны орбитальным воздействием, тогда как в раннем плейстоцене 41 000-летние ледниковые циклы были результатом скачков только между двумя климатическими состояниями. Динамическую модель, объясняющую такое поведение, предложил Питер Дитлевсен. [84] Это подтверждает предположение о том, что ледниковые циклы позднего плейстоцена возникают не из-за слабого 100 000-летнего цикла эксцентриситета, а из-за нелинейной реакции, главным образом, на 41 000-летний цикл наклона.

Изменения в энерговыделении Солнца

Существует по крайней мере два типа изменения выходной энергии Солнца: [85]

Долгосрочное увеличение солнечной активности не может быть причиной ледниковых периодов.

Вулканизм

Извержения вулканов могли способствовать началу и/или окончанию ледниковых периодов. Временами во время палеоклимата уровень углекислого газа был в два или три раза выше, чем сегодня. Вулканы и движения континентальных плит способствовали увеличению содержания CO 2 в атмосфере. Углекислый газ из вулканов, вероятно, способствовал периодам с самыми высокими общими температурами. [86] Одно из предполагаемых объяснений палеоцен -эоценового термического максимума заключается в том, что подводные вулканы выделяли метан из клатратов и, таким образом, вызывали значительное и быстрое увеличение парникового эффекта . [87] Кажется, нет никаких геологических доказательств таких извержений в нужное время, но это не доказывает, что их не было.

Недавние ледниковые и межледниковые фазы

Оледенение Северного полушария во время последних ледниковых периодов. Образование ледяных щитов толщиной от 3 до 4 километров привело к понижению уровня моря примерно на 120 метров.

Современный геологический период, четвертичный период , который начался около 2,6 миллионов лет назад и продолжается до настоящего времени, [2] отмечен теплыми и холодными эпизодами, холодными фазами, называемыми ледниковыми периодами ( четвертичный ледниковый период ), продолжающимися около 100 000 лет, и которые затем прервано более теплыми межледниковьями , продолжавшимися около 10 000–15 000 лет. Последний холодный период Последнего ледникового периода закончился около 10 000 лет назад. [88] Земля в настоящее время находится в межледниковом периоде четвертичного периода, называемом голоценом .

Ледниковые этапы в Северной Америке

Основными ледниковыми стадиями нынешнего ледникового периода в Северной Америке являются Иллинойское , Эмское и Висконсинское оледенение . Использование Небраскинского, Афтонского, Канзанского и Ярмутского ярусов для разделения ледникового периода в Северной Америке было прекращено четвертичными геологами и геоморфологами. Все эти этапы были объединены в доиллойнский период в 1980-х годах. [89] [90] [91]

Во время самого последнего оледенения Северной Америки, во время последней части последнего ледникового максимума (26 000–13 300 лет назад), ледяные щиты простирались примерно до 45-й параллели северной широты . Эти листы имели толщину от 3 до 4 километров (от 1,9 до 2,5 миль). [90]

Этапы развития прогляциальных озер в районе современных Великих озер Северной Америки

Это оледенение Висконсина оказало широкое воздействие на ландшафт Северной Америки. Великие озера и озера Фингер были образованы льдом, углубляющим старые долины. Большинство озер в Миннесоте и Висконсине были выдолблены ледниками, а затем заполнены талыми ледниковыми водами. Старая дренажная система реки Тейс была радикально изменена и в значительной степени преобразована в дренажную систему реки Огайо . Другие реки были перекрыты плотинами и направлены в новые русла, например, Ниагарский водопад , который образовал впечатляющий водопад и ущелье, когда поток воды натолкнулся на известняковый откос. Другой похожий водопад, находящийся в нынешнем государственном парке резервации Кларк недалеко от Сиракуз, штат Нью-Йорк , сейчас пересох.

Территория от Лонг-Айленда до Нантакета, штат Массачусетс , образовалась в результате ледникового периода , а множество озер на Канадском щите в северной Канаде можно почти полностью объяснить действием льда. По мере того как лед отступал и каменная пыль высыхала, ветры разносили материал на сотни миль, образуя пласты лёсса толщиной во многие десятки футов в долине Миссури . Послеледниковый отскок продолжает менять форму Великих озер и других территорий, которые раньше находились под тяжестью ледниковых щитов.

Район Дрифтлесс , часть западного и юго-западного Висконсина вместе с частями прилегающих Миннесоты , Айовы и Иллинойса , не был покрыт ледниками.

Последний ледниковый период в полузасушливых Андах вокруг Аконкагуа и Тупунгато.

Особенно интересное изменение климата во время ледникового периода произошло в полузасушливых Андах. Помимо ожидаемого похолодания по сравнению с нынешним климатом, здесь произошло значительное изменение количества осадков. Так, исследования в ныне полузасушливом субтропическом массиве Аконкагуа (6962 м) показали неожиданно обширное ледниковое оледенение типа «сеть ледяных потоков». [92] [93] [94] [95] [96] Связанные долинные ледники длиной более 100 км стекали на восточной стороне этого участка Анд на 32–34 ° ю.ш. и 69–71 ° з.д. до высоты 2060 м, а на западной передней стороне еще явно глубже. [96] [97] Там, где нынешние ледники едва достигают 10 км в длину, снеговая линия (ELA) проходит на высоте 4600 м и в то время была понижена до 3200 м над уровнем моря , то есть около 1400 м. Отсюда следует, что — помимо годового понижения температуры около ок. 8,4 °С — здесь произошло увеличение количества осадков. Соответственно, в ледниковые времена влажный климатический пояс, который сегодня расположен на несколько градусов южнее широты, был сдвинут гораздо дальше к северу. [95] [96]

Эффекты оледенения

Скандинавия демонстрирует некоторые типичные последствия оледенения ледникового периода, такие как фьорды и озера.

Хотя последний ледниковый период закончился более 8000 лет назад, его последствия ощущаются и сегодня. Например, движущийся лед вырезал ландшафт в Канаде (см. Канадский Арктический архипелаг ), Гренландии, северной Евразии и Антарктиде. Неровные валуны , тиллы , друмлины , озы , фьорды , котловые озера , морены , цирки , рога и т. д. являются типичными особенностями, оставленными ледниками. Вес ледяных щитов был настолько велик, что деформировал земную кору и мантию. После того, как ледяные щиты растаяли, покрытая льдом земля восстановилась . Из-за высокой вязкости мантии Земли поток мантийных пород, контролирующий процесс отскока, сегодня очень медленный — со скоростью около 1 см/год вблизи центра области отскока.

Во время оледенения вода забиралась из океанов, чтобы сформировать лед в высоких широтах, поэтому глобальный уровень моря упал примерно на 110 метров, обнажив континентальные шельфы и образовав сухопутные мосты между массивами суши для миграции животных. Во время дегляциации растаявшая ледяная вода вернулась в океаны, что привело к повышению уровня моря. Этот процесс может вызвать внезапные изменения береговых линий и систем гидратации, что приведет к появлению новых затопленных земель, появлению новых земель, разрушению ледяных плотин , приводящих к засолению озер, новым ледяным плотинам, создающим обширные площади пресной воды, а также общему изменению региональных погодных условий на большом, но большом временный масштаб. Это может даже вызвать временное оледенение . Этот тип хаотичной структуры быстро меняющейся суши, льда, соленой и пресной воды был предложен в качестве вероятной модели для Балтийского и Скандинавского регионов, а также для большей части центральной части Северной Америки в конце последнего ледникового максимума, с нынешним периодом. дневные береговые линии были достигнуты только в последние несколько тысячелетий доисторической эпохи. Кроме того, под воздействием возвышения Скандинавии затонула обширная континентальная равнина, существовавшая под большей частью того, что сейчас является Северным морем, соединяя Британские острова с континентальной Европой. [98]

Перераспределение ледяной воды на поверхности Земли и потоки мантийных пород вызывают изменения в гравитационном поле , а также изменения в распределении момента инерции Земли. Эти изменения момента инерции приводят к изменению угловой скорости , оси и колебания вращения Земли.

Вес перераспределенной поверхностной массы нагружал литосферу , заставлял ее изгибаться , а также вызывал напряжение внутри Земли. Наличие ледников в целом подавляло движение разломов внизу. [99] [100] [101] Во время дегляциации разломы испытывают ускоренное скольжение, вызывающее землетрясения . Землетрясения, возникшие вблизи кромки льда, могут, в свою очередь, ускорить откалывание льда и стать причиной событий Генриха . [102] Чем больше льда удаляется вблизи кромки льда, тем больше внутриплитных землетрясений индуцируется, и эта положительная обратная связь может объяснить быстрое разрушение ледяных щитов.

В Европе в результате ледниковой эрозии и изостатического опускания льда образовалось Балтийское море , которое до ледникового периода представляло собой всю землю, осушенную рекой Эридан .


Будущие ледниковые периоды

В отчете Проекта прошлых глобальных изменений за 2015 год говорится, что моделирование показывает, что новое оледенение вряд ли произойдет в течение следующих примерно 50 000 лет, прежде чем произойдет следующее сильное падение летней инсоляции в Северном полушарии, «если либо концентрация CO 2 в атмосфере останется выше 300 частей на миллион, либо совокупные выбросы углерода превышают 1000 Пг C" (т.е. 1000 гигатонн углерода). «Только при содержании CO 2 в атмосфере ниже доиндустриального уровня оледенение может произойти в течение следующих 10 тыс. лет... Учитывая продолжающиеся антропогенные выбросы CO 2 , появление ледников очень маловероятно в ближайшие 50 тыс. лет, поскольку Снижение CO 2 и температуры до невозмущенных значений в отсутствие активного удаления происходит очень долго [IPCC, 2013], и в следующих двух прецессионных циклах происходит лишь слабое прецессионное воздействие». ( Цикл прецессии составляет около 21 000 лет — время, необходимое перигелию для полного перемещения вокруг тропического года .) [103]

Ледниковые периоды проходят циклы продолжительностью около 100 000 лет, но следующего вполне можно избежать благодаря выбросам углекислого газа. [5]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ аб Элерс, Юрген; Гиббард, Филип (2011). «Четвертичное оледенение». Энциклопедия снега, льда и ледников . Серия Энциклопедия наук о Земле. стр. 873–882. дои : 10.1007/978-90-481-2642-2_423. ISBN 978-90-481-2641-5.
  2. ^ Аб Коэн, К.М.; Финни, Южная Каролина; Гиббард, Польша; Фан, Ж.-Х. «Международная хроностратиграфическая карта 2013» (PDF) . Stratigraphy.org . ИКС . Проверено 7 января 2019 г.
  3. ^ Имбри, Дж.; Имбри, КП (1979). Ледниковые периоды: разгадка тайны . Шорт-Хиллз, Нью-Джерси: Издательство Enslow. ISBN 978-0-89490-015-0.
  4. ^ Аб Томсон, Андреа (2007). «Хорошие новости о глобальном потеплении: ледниковых периодов больше нет». ЖиваяНаука.
  5. ^ abc «Изменение климата, вызванное деятельностью человека, подавляет следующий ледниковый период». Потсдамский институт исследований воздействия на климат в Германии. 2016. Архивировано из оригинала 18 августа 2020 г. Проверено 7 января 2019 г.
  6. ^ Арчер, Дэвид; Ганопольский, Андрей (май 2005 г.). «Подвижный триггер: ископаемое топливо CO2 и начало следующего оледенения». Геохимия, геофизика, геосистемы . 6 (5). Бибкод : 2005GGG.....6.5003A. дои : 10.1029/2004GC000891 . S2CID  18549459.
  7. ^ Реми Ф, Testut L (2006). «Mais comment s'écoule donc un glacier? Aperçu historique» (PDF) . Comptes Rendus Geoscience (на французском языке). 338 (5): 368–385. Бибкод : 2006CRGeo.338..368R. doi :10.1016/j.crte.2006.02.004.Примечание: с. 374
  8. ^ Монтгомери 2010
  9. ^ Мартель, Пьер (1898). «Приложение: Мартель, П. (1744 г.) Отчет о ледниках или ледяных Альпах в Савойе, в двух письмах: одно от английского джентльмена своему другу в Женеве; другое от Пьера Мартелла, инженера, указанному английскому джентльмену» . В Мэтьюзе, CE (ред.). Анналы Монблана . Лондон: Анвин. п. 327.Полную библиографию см. (Монтгомери, 2010 г.).
  10. ^ Крюгер, Тобиас (2013). Открытие ледниковых периодов. Международное восприятие и последствия для исторического понимания климата (немецкое издание: Базель, 2008 г.) . Лейден. п. 47. ИСБН 978-90-04-24169-5.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  11. ^ Крюгер 2013, стр. 78–83.
  12. ^ Крюгер 2013, с. 150
  13. ^ Крюгер 2013, стр. 83, 151.
  14. ^ Гете, Иоганн Вольфганг фон: Geologische Issuee und Versuch ihrer Auflösung, Mineralogie und Geologie in Goethes Werke, Weimar 1892, ISBN 3-423-05946-X , книга 73 (WA II, 9), стр. 253, 254. 
  15. ^ Крюгер 2013, с. 83
  16. ^ Крюгер 2013, с. 38
  17. ^ Крюгер 2013, стр. 61–2.
  18. ^ Крюгер 2013, стр. 88–90.
  19. ^ Крюгер 2013, стр. 91–6.
  20. ^ Хестмарк, Гейр (2018). «Переход Йенса Эсмарка по горному леднику в 1823 году - ключ к его открытию ледниковых периодов». Борей . 47 (1): 1–10. Бибкод : 2018Борея..47....1H. дои : 10.1111/bor.12260 . hdl : 10852/67376 . ISSN  1502-3885. Открытие ледниковых периодов — одно из самых революционных достижений в науках о Земле. В 1824 году датско-норвежский геолог-геолог Йенс Эсмарк опубликовал статью, в которой говорилось, что существуют неоспоримые доказательства того, что Норвегия и другие части Европы ранее были покрыты огромными ледниками, образующими долины и фьорды, в холодном климате, вызванном изменениями эксцентриситета орбиты Земли. . Эсмарк и его спутник Отто Танк пришли к этому выводу, руководствуясь аналогичными рассуждениями: загадочные особенности ландшафта, которые они наблюдали вблизи уровня моря вдоль норвежского побережья, сильно напоминали особенности, которые они наблюдали перед отступающим ледником во время горного похода летом 1823 года.
  21. ↑ Берг, Бьёрн Ивар (25 февраля 2020 г.), «Йенс Эсмарк», Norsk biografisk leksikon (на норвежском букмоле) , получено 28 февраля 2021 г.
  22. ^ Хвервен, Том Эгил. «Изенс спор». Классекампен . Проверено 28 февраля 2021 г.
  23. ^ Андерсен, Бьёрн Г. (1992). «Йенс Эсмарк — пионер ледниковой геологии» . Борей . 21 (1): 97–102. Бибкод : 1992Борея..21...97А. doi :10.1111/j.1502-3885.1992.tb00016.x.
  24. ^ Дэвис, Гордон Л. (1969). Земля в распаде. История британской геоморфологии 1578–1878 гг . Лондон: Нью-Йорк, американский паб Elsevier. Ко, стр. 267f. ISBN 9780444197016.
    Каннингем, Фрэнк Ф. (1990). Джеймс Дэвид Форбс. Пионер шотландский гляциолог . Эдинбург: Шотландская академическая пресса. п. 15. ISBN 978-0-7073-0320-8.
  25. ^ Крюгер 2013, стр. 142–47.
  26. ^ Вуд, Гиллен Д'Арси (2014). Тамбора, извержение, изменившее мир . Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. стр. 160–167. ISBN 978-0-691-16862-3.
  27. ^ Крюгер 2013, стр. 155–59.
  28. ^ Крюгер 2013, стр. 167–70.
  29. ^ Крюгер 2013, с. 173
  30. ^ Крюгер 2013, стр. 177–78.
  31. ^ Агассис, Луи ; Беттанье, Жозеф (1840). Этюды на ледниках. Ouvrage accompagné d'un atlas de 32 planches, Невшатель. Х. Николе.
  32. ^ Крюгер 2013, стр. 223–4. Шарпантье, Жан де: Очерк о ледниках и ошибочной местности бассейна реки Роны, Лозанна, 1841 год.
  33. ^ Крюгер 2013, стр. 181–84.
  34. ^ Крюгер 2013, стр. 458–60.
  35. ^ «Как определяются прошлые температуры по ледяному керну?». Научный американец . 20 сентября 2004 г.
  36. ^ Патнэм, Аарон Э.; Дентон, Джордж Х.; Шефер, Йорг М.; Баррелл, Дэвид Дж.А.; Андерсен, Бьёрн Г.; Финкель, Роберт С.; Шварц, Розанна; Даути, Элис М.; Каплан, Майкл Р.; Шлюхтер, Кристиан (2010). «Наступление ледников в южных средних широтах во время обращения антарктического похолодания». Природа Геонауки . 3 (10): 700–704. Бибкод : 2010NatGe...3..700P. дои : 10.1038/ngeo962.
  37. ^ Локвуд, Дж. Г.; Зиндерен-Баккер, фургон EM (ноябрь 1979 г.). «Антарктический ледниковый щит: регулятор глобального климата?: Обзор». Географический журнал . 145 (3): 469–471. дои : 10.2307/633219. JSTOR  633219.
  38. ^ Уоррен, Джон К. (2006). Эвапориты: осадки, ресурсы и углеводороды. Биркхойзер. п. 289. ИСБН 978-3-540-26011-0.
  39. ^ Аллаби, Майкл (январь 2013 г.). Словарь геологии и наук о Земле (Четвертое изд.). Издательство Оксфордского университета. ISBN 9780199653065. Проверено 17 сентября 2019 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  40. ^ аб Борнеманн, Андре; Норрис, Ричард Д.; Фридрих, Оливер; Бекманн, Бритта; Схоутен, Стефан; Дамсте, Яап С. Синнингхе; Фогель, Дженнифер; Хофманн, Питер; Вагнер, Томас (11 января 2008 г.). «Изотопные доказательства оледенения во время меловой супероранжереи». Наука . 319 (5860): 189–192. Бибкод : 2008Sci...319..189B. дои : 10.1126/science.1148777. ISSN  0036-8075. PMID  18187651. S2CID  206509273.
  41. ^ abc Ладан, Жан-Батист; Доннадье, Янник (21 сентября 2016 г.). «Палеогеографическая регламентация ледниковых явлений во время меловой супероранжереи». Природные коммуникации . 7 (1): 12771. Бибкод : 2016NatCo...712771L. дои : 10.1038/ncomms12771 . ISSN  2041-1723. ПМК 5036002 . ПМИД  27650167. 
  42. ↑ Копп, Роберт (14 июня 2005 г.). «Палеопротерозойская Земля-снежок: климатическая катастрофа, вызванная эволюцией кислородного фотосинтеза». ПНАС . 102 (32): 11131–6. Бибкод : 2005PNAS..10211131K. дои : 10.1073/pnas.0504878102 . ПМЦ 1183582 . ПМИД  16061801. 
  43. ^ Хайд В.Т., Кроули Т.Дж., Баум С.К., Пельтье В.Р. (май 2000 г.). «Моделирование неопротерозойской Земли-снежка с совместной моделью климата и ледникового покрова» (PDF) . Природа . 405 (6785): 425–9. Бибкод : 2000Natur.405..425H. дои : 10.1038/35013005. PMID  10839531. S2CID  1672712.
  44. ^ Крис Клоуз (2003). «Сценарии криогенной эпохи «снежный ком». Палеос: Жизнь сквозь глубокое время . Архивировано из оригинала 15 июня 2009 года.
  45. ^ Родригес-Лопес, Хуан Педро; Лиза, Карлос Л.; Пардо, Гонсало; Мелендес, Ньевес; Сория, Ана Р.; Скиллинг, Ян (15 июня 2016 г.). «Ледниковые камни в западной части Тетиса во время похолодания в конце апта – начале альба: палеоклиматические и палеогеографические последствия для середины мелового периода». Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . 452 : 11–27. Бибкод : 2016PPP...452...11R. дои : 10.1016/j.palaeo.2016.04.004. ISSN  0031-0182.
  46. ^ Родригес-Лопес, Хуан Педро; Лиза, Карлос Л.; Лусон, Арансасу; Муньос, Арсенио; Маяйо, Мария Х.; Мертон, Джулиан Б.; Сория, Ана Р. (10 октября 2023 г.). «Сплавленные льдом камни в средних широтах в меловом периоде континентальной Иберии». Геология . 52 : 33–38. дои : 10.1130/g51725.1 . ISSN  0091-7613.
  47. ^ Ван, Тяньян; Он, Сунлинь; Чжан, Цинхай; Дин, Лин; Фарнсворт, Алекс; Цай, Фулонг; Ван, Чао; Се, Цзин; Ли, Гобяо; Шэн, Цзяни; Юэ, Яхуэй (26 мая 2023 г.). «Расширение ледникового покрова в меловом тепличном мире». Фундаментальные исследования . дои : 10.1016/j.fmre.2023.05.005 . ISSN  2667-3258.
  48. ^ Боуман, Ванесса С.; Фрэнсис, Джейн Э.; Райдинг, Джеймс Б. (1 декабря 2013 г.). «Морской лед позднемеловой зимы в Антарктиде?». Геология . 41 (12): 1227–1230. Бибкод : 2013Geo....41.1227B. дои : 10.1130/g34891.1. S2CID  128885087 . Проверено 26 октября 2023 г.
  49. ^ Университет Хьюстона-Клир-Лейк - Заметки по классу стихийных бедствий - Глава 12: Изменение климата sce.uhcl.edu/Pitts/disastersclassnotes/chapter_12_Climate_Change.doc
  50. ^ Гьенн, Жан-Франсуа (январь 2003 г.). «Позднеордовикская осадочная среда, ледниковые циклы и послеледниковая трансгрессия в бассейне Таудени, Западная Африка». Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . 189 (3–4): 117–145. Бибкод : 2003PPP...189..117G. дои : 10.1016/S0031-0182(02)00635-1.
  51. ^ Хекель, PH (2008). «Пенсильванские циклотемы на Среднем континенте Северной Америки как отдаленные последствия увеличения и убывания ледниковых щитов Гондваны». В Филдинге, Чехия; Фрэнк, Т.Д.; Исбелл, Дж. Л. (ред.). Разрешение позднепалеозойского ледникового периода во времени и пространстве . стр. 275–290.
  52. ^ Уокер, М.; Джонсен, С.; Расмуссен, С.О.; Попп, Т.; Стеффенсен, Ж.-П.; Гиббард, П.; Хук, В.; Лоу, Дж.; Эндрюс, Дж.; Бьо; Цвинар, ЖК; Хьюэн, К.; Кершоу, П.; Кромер, Б.; Литт, Т.; Лоу, диджей; Накагава, Т.; Ньюнхэм, Р.; Швандер, Дж. (2009). «Формальное определение и датировка GSSP (Глобальный стратотипический разрез и точка) для основания голоцена с использованием ледяного керна Гренландии NGRIP и избранных вспомогательных записей» (PDF) . Дж. Четвертичная наука . 24 (1): 3–17. Бибкод : 2009JQS....24....3W. дои : 10.1002/jqs.1227 .
  53. ^ Огюстен, Л; Барбанте, К; Барнс, PRF; Барнола, Дж. М.; Биглер, М; Кастеллано, Э; Каттани, О; Чапеллаз, Дж; и другие. (10 июня 2004 г.). «Восемь ледниковых циклов из керна антарктического льда». Природа . 429 (6992): 623–8. Бибкод : 2004Natur.429..623A. дои : 10.1038/nature02599 . PMID  15190344. S2CID  4342139.
  54. ^ «Следующий ледниковый период отложен из-за повышения уровня углекислого газа» . ScienceDaily . 2007 . Проверено 28 февраля 2008 г.
  55. ^ Сложная роль железа в здоровье океана и изменении климата.
  56. ^ Юинг, М.; Донн, WL (15 июня 1956 г.). «Теория ледниковых периодов». Наука . 123 (3207): 1061–1066. Бибкод : 1956Sci...123.1061E. дои : 10.1126/science.123.3207.1061. ISSN  0036-8075. ПМИД  17748617.
  57. ^ Гаррисон, Том (2009). Океанография: приглашение к морской науке (7-е изд.). Cengage Обучение. п. 582. ИСБН 9780495391937.
  58. ^ Брайден, HL; Х. Р. Лонгворт; С.А. Каннингем (2005). «Замедление атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции на 25 ° с.ш.». Природа . 438 (7068): 655–657. Бибкод : 2005Natur.438..655B. дои : 10.1038/nature04385. PMID  16319889. S2CID  4429828.
  59. ^ Карри, Р.; К. Мауритцен (2005). «Разбавление северной части Северной Атлантики за последние десятилетия». Наука . 308 (5729): 1772–1774. Бибкод : 2005Sci...308.1772C. дои : 10.1126/science.1109477. PMID  15961666. S2CID  36017668.
  60. ^ Хаддарт, Дэвид; Стотт, Тим А. (16 апреля 2013 г.). Окружающая среда Земли: прошлое, настоящее и будущее. Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-1-118-68812-0.
  61. ^ Беннетт, Мэтью М.; Глассер, Нил Ф. (29 марта 2010 г.). Ледниковая геология: ледяные щиты и формы рельефа . Уайли. ISBN 978-0-470-51690-4. Другим фактором является повышенная засушливость, возникающая при ледниковых максимумах, что уменьшает количество осадков, необходимых для поддержания оледенения. Отступление ледников, вызванное тем или иным процессом, может быть усилено такими же обратными положительными обратными связями, что и наступление ледников.
  62. ↑ Блэк, Ричард (9 января 2012 г.). «Выбросы углерода 'отложат ледниковый период'». Новости BBC . Проверено 10 августа 2012 г.
  63. ^ Люти, Дитер; и другие. (17 марта 2008 г.). «Рекорд концентрации углекислого газа с высоким разрешением за 650 000–800 000 лет до настоящего времени» (PDF) . Природа . 453 (7193): 379–382. Бибкод : 2008Natur.453..379L. дои : 10.1038/nature06949 . PMID  18480821. S2CID  1382081.
  64. ^ Руддиман, WF; Куцбах, Дж. Э. (1991). «Поднятие плато и изменение климата». Научный американец . 264 (3): 66–74. Бибкод : 1991SciAm.264c..66R. doi : 10.1038/scientificamerican0391-66.
  65. ^ аб Раймо, Морин Э.; Раддиман, Уильям Ф.; Фрёлих, Филип Н. (1 июля 1988 г.). «Влияние позднекайнозойского горообразования на геохимические циклы океана». Геология . 16 (7): 649–653. Бибкод : 1988Geo....16..649R. doi :10.1130/0091-7613(1988)016<0649:IOLCMB>2.3.CO;2. ISSN  0091-7613.
  66. ^ Кларк, Питер У.; Дайк, Артур С.; Шакун, Джереми Д.; Карлсон, Андерс Э.; Кларк, Джори; Вольфарт, Барбара ; Митровица, Джерри X.; Хостетлер, Стивен В. и Маккейб, А. Маршалл (2009). «Последний ледниковый максимум». Наука . 325 (5941): 710–714. Бибкод : 2009Sci...325..710C. дои : 10.1126/science.1172873. PMID  19661421. S2CID  1324559.
  67. ^ Ли Ханна, Биология изменения климата , 2-е изд. (Амстердам: Академик Пресс, 2014), 23–28. ISBN 012799923X 
  68. ^ Свитил, Калифорния (апрель 1996 г.). «Мы все панамцы». Обнаружить .— образование Панамского перешейка, возможно, положило начало серии климатических изменений, которые привели к эволюции гоминид.
  69. ^ Ху, Эксуэ; Мил, Джеральд А .; Отто-Блиснер, Бетт Л .; Вельбрук, Клэр; Вэйцин Хан; Лутр, Мари-Франс; Ламбек, Курт; Митровица, Джерри X.; Розенблум, Нэн (2010). «Влияние потока через Берингов пролив и циркуляции Северной Атлантики на ледниковые изменения уровня моря» (PDF) . Природа Геонауки . 3 (2): 118–121. Бибкод : 2010NatGe...3..118H. CiteSeerX 10.1.1.391.8727 . дои : 10.1038/ngeo729. hdl : 1885/30691. Архивировано из оригинала (PDF) 11 августа 2017 г. Проверено 24 октября 2017 г. 
  70. ^ "Таяние айсбергов - ключ к последовательности ледникового периода, находят ученые" . физ.орг . Проверено 12 февраля 2021 г.
  71. ^ Старр, Эйдан; Холл, Ян Р.; Баркер, Стивен; Ракоу, Томас; Чжан, Сюй; Хемминг, Сидни Р.; Люббе, Х.Й.Л. ван дер; Норр, Грегор; Берке, Мелисса А.; Бигг, Грант Р.; Картахена-Сьерра, Алехандра; Хименес-Эспехо, Франсиско Х.; Гонг, Сюнь; Грюцнер, Йенс; Латика, Намбиятоди; ЛеВэй, Лия Дж.; Робинсон, Ребекка С.; Зиглер, Мартин (январь 2021 г.). «Антарктические айсберги реорганизуют циркуляцию океана во время ледникового периода плейстоцена». Природа . 589 (7841): 236–241. Бибкод : 2021Natur.589..236S. дои : 10.1038/s41586-020-03094-7. hdl : 10261/258181 . ISSN  1476-4687. PMID  33442043. S2CID  231598435 . Проверено 12 февраля 2021 г.
  72. ^ Куле, Матиас (декабрь 1988 г.). «Плейстоценовое оледенение Тибета и начало ледниковых периодов - гипотеза автоцикла». Геожурнал . 17 (4): 581–595. дои : 10.1007/BF00209444. JSTOR  41144345. S2CID  189891305.
  73. ^ 2c (Четвертичное оледенение - масштабы и хронология, Часть III: Южная Америка, Азия, Африка, Австралия, Антарктида Куле, М. (2004). «Ледяной покров высокого ледникового периода (последний ледниковый период и LGM) в Высокой и Центральной Азии» В: Элерс Дж., Гиббард П.Л. (ред.) Четвертичные оледенения: Южная Америка, Азия, Африка, Австралазия, Антарктида Развитие в четвертичной науке: Четвертичные оледенения: масштабы и хронология Том 3. Амстердам: Elsevier, стр. 175–199.ISBN . 978-0-444-51593-3.
  74. ^ Куле, М. (1999). «Реконструкция примерно полного четвертичного внутреннего оледенения Тибета между массивами Эверест и Чо-Ойю и Аксай-Чин. Новый гляциогеоморфологический диагональный профиль юго-северо-запада через Тибет и его последствия для ледниковой изостазии и цикла ледникового периода». Геожурнал . 47 (1–2): 3–276. дои : 10.1023/А: 1007039510460. S2CID  128089823.
  75. ^ Куле, М. (2011). «Теория развития ледникового периода». Ин Сингх, вице-президент; Сингх, П.; Хариташья, Великобритания (ред.). Энциклопедия снега, льда и ледников . Спрингер. стр. 576–581.
  76. ^ «Вариации орбиты Земли и морской лед синхронизируют ледниковые периоды» .
  77. ^ "Объяснение ледникового периода - Sciforums" . www.sciforums.com .
  78. ^ Мюллер, РА; Макдональд, Дж.Дж. (5 августа 1997 г.). «Спектр 100-летнего ледникового цикла: наклон орбиты, а не эксцентриситет». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (16): 8329–8334. Бибкод : 1997PNAS...94.8329M. дои : 10.1073/pnas.94.16.8329 . ISSN  0027-8424. ПМК 33747 . ПМИД  11607741. 
  79. ^ Ричард А. Мюллер. «Новая теория ледниковых циклов». Muller.lbl.gov . Проверено 7 августа 2012 г.
  80. ^ Мюллер, РА (11 июля 1997 г.). «Ледниковые циклы и астрономические воздействия». Наука . 277 (5323): 215–218. Бибкод : 1997Sci...277..215M. дои : 10.1126/science.277.5323.215.
  81. ^ Риал, JA (июль 1999 г.). «Ускорение ледниковых периодов за счет частотной модуляции эксцентриситета орбиты Земли» (PDF) . Наука . 285 (5427): 564–8. дои : 10.1126/science.285.5427.564. PMID  10417382. Архивировано из оригинала (PDF) 15 октября 2008 г.
  82. ^ Хайберс, Питер; Вунш, Карл (24 марта 2005 г.). «Наклонный темп окончания ледников позднего плейстоцена». Природа . 434 (7032): 491–494. Бибкод : 2005Natur.434..491H. дои : 10.1038/nature03401. HDL : 1912/555 . ISSN  1476-4687. PMID  15791252. S2CID  2729178.
  83. ↑ Пайяр, Д. (22 января 1998 г.). «Время плейстоценовых оледенений на основе простой климатической модели нескольких штатов». Природа . 391 (6665): 378–381. Бибкод : 1998Natur.391..378P. дои : 10.1038/34891. S2CID  4409193.
  84. ^ Дитлевсен, П.Д. (2009). «Бифуркационная структура и переходы с шумом в ледниковых циклах плейстоцена». Палеоокеанография . 24 (3): PA3204. arXiv : 0902.1641 . Бибкод : 2009PalOc..24.3204D. дои : 10.1029/2008PA001673. Архивировано из оригинала 1 ноября 2012 г. Проверено 9 июня 2012 г.как PDF
  85. ^ Гинан, EF; Рибас, И. (2002). «Наше меняющееся Солнце: роль солнечной ядерной эволюции и магнитной активности в атмосфере и климате Земли». Эволюционирующее Солнце и его влияние на планетарную среду . Астрономическое общество Тихого океана. п. 85. ИСБН 1-58381-109-5.
  86. ^ Рике, Джордж. «Долгосрочный климат». Архивировано из оригинала 2 июня 2015 года . Проверено 25 апреля 2013 г.
  87. ^ «PETM: Естественное глобальное потепление | Погода под землей» . www.wunderground.com . Архивировано из оригинала 2 декабря 2016 г. Проверено 2 декабря 2016 г.
  88. ^ «Четвертичный период». Национальная география . 06.01.2017. Архивировано из оригинала 20 марта 2017 года.
  89. ^ Халлберг, GR (1986). «До-Висконсинская ледниковая стратиграфия региона Центральных равнин в Айове, Небраске, Канзасе и Миссури». Четвертичные научные обзоры . 5 : 11–15. Бибкод : 1986QSRv....5...11H. дои : 10.1016/0277-3791(86)90169-1.
  90. ^ аб Ричмонд, генеральный директор; Фуллертон, DS (1986). «Суммирование четвертичных оледенений в Соединенных Штатах Америки». Четвертичные научные обзоры . 5 : 183–196. Бибкод : 1986QSRv....5..183R. дои : 10.1016/0277-3791(86)90184-8.
  91. ^ Гиббард, П. Л., С. Борэм, К. М. Коэн и А. Москариелло, 2007, Таблица глобальной хроностратиграфической корреляции за последние 2,7 миллиона лет, версия 2007b., Версия jpg, 844 КБ. Подкомиссия по стратиграфии четвертичного периода, факультет географии, Кембриджский университет, Кембридж, Англия
  92. ^ Куле, М. (1984). «Spuren hocheiszeitlicher Gletscherbedeckung in der Aconcagua-Gruppe (32–33 ° ю.ш.)». Zentralblatt für Geologie und Paläontologie, Teil I. 12.11: 1635–46. ISSN  0340-5109.Verhandlungsblatt des Südamerika-Symposiums 1984 в Бамберге.
  93. ^ Куле, М. (1986). «Die Vergletscherung Tibets und die Entstehung von Eiszeiten». Спектр дер Wissenschaft (9/86): 42–54. ISSN  0170-2971.
  94. ^ Куле, Матиас (июнь 1987 г.). «Субтропическое горное и высокогорное оледенение как триггеры ледникового периода и сокращение ледниковых периодов в плейстоцене». Геожурнал . 14 (4): 393–421. дои : 10.1007/BF02602717. JSTOR  41144132. S2CID  129366521.
  95. ^ Аб Куле, М. (2004). «Ледниковый покров последнего ледникового максимума (LGM) группы Аконкагуа и прилегающих массивов в Андах Мендоса (Южная Америка)». В Элерсе, Дж.; Гиббард, Польша (ред.). Четвертичные оледенения: Южная Америка, Азия, Африка, Австралазия, Антарктида. Развитие четвертичной науки. Амстердам: Эльзевир. стр. 75–81. ISBN 978-0-444-51593-3.
  96. ^ abc Куле, М. (2011). «Глава 53: Ледниковый покров высокого ледникового периода (последний максимум ледникового периода) группы Аконкагуа и прилегающих массивов в Андах Мендоса (Южная Америка) с более пристальным взглядом на дальнейшие эмпирические данные». В Элерсе, Дж.; Гиббард, Польша; Хьюз, П.Д. (ред.). Четвертичные оледенения – масштабы и хронология: более пристальный взгляд. Развитие четвертичной науки. Амстердам: Эльзевир. стр. 735–8. ISBN 978-0-444-53447-7.
  97. ^ Брюгген, Дж. (1929). «Zur Glazialgeologie der Chilenischen Anden». геол. Рундш . 20 (1): 1–35. Бибкод :1929ГеоРу..20....1Б. дои : 10.1007/BF01805072. S2CID  128436981.
  98. ^ Андерсен, Бьёрн Г.; Борнс, Гарольд В. младший (1997). Мир ледникового периода: введение в четвертичную историю и исследования с упором на Северную Америку и Северную Европу за последние 2,5 миллиона лет. Осло: Universitetsforlaget . ISBN 978-82-00-37683-5. Архивировано из оригинала 12 января 2013 г. Проверено 14 октября 2013 г.
  99. ^ Джонстон, А. (1989). «Влияние больших ледяных щитов на генезис землетрясений». В Грегерсене, С.; Бэшем, П. (ред.). Землетрясения на пассивных окраинах Северной Атлантики: неотектоника и послеледниковый отскок . Дордрехт: Клювер. стр. 581–599. ISBN 978-0-7923-0150-9.
  100. ^ Ву, Патрик; Хасегава, Генри С. (октябрь 1996 г.). «Вызванные напряжения и потенциал разломов в восточной Канаде из-за реальной нагрузки: предварительный анализ». Международный геофизический журнал . 127 (1): 215–229. Бибкод : 1996GeoJI.127..215W. дои : 10.1111/j.1365-246X.1996.tb01546.x .
  101. ^ Турпейнен, Х.; Хампель, А.; Кароу, Т.; Маниатис, Г. (2008). «Влияние роста и таяния ледникового покрова на развитие сдвигов надвигов». Письма о Земле и планетологии . 269 ​​(1–2): 230–241. Бибкод : 2008E&PSL.269..230T. дои : 10.1016/j.epsl.2008.02.017.
  102. ^ Хант, AG; Малин, ЧП (май 1998 г.). «Возможный запуск событий Генриха из-за землетрясений, вызванных ледяной нагрузкой». Природа . 393 (6681): 155–158. Бибкод : 1998Natur.393..155H. дои : 10.1038/30218. ISSN  0028-0836. S2CID  4393858.
  103. ^ Межледниковая рабочая группа PAGES (20 ноября 2015 г.). «Межледниковье последних 800 000 лет» (PDF) . Обзоры геофизики . 54 (1): 162–219. Бибкод : 2016RvGeo..54..162P. дои : 10.1002/2015RG000482 . hdl : 2078.1/175429.

Цитируемые работы

Внешние ссылки

В Викибуке по исторической геологии есть страница на тему: Ледниковые периоды.
Викискладе есть медиафайлы, связанные с ледниковыми периодами .
В Wikisource есть текст статьи «Справочник нового студента» о « Ледниковом периоде ».