地球冰河时期,什么是冰河世界

2023-10-07 08:15:03 84阅读

地球冰河时期,什么是冰河世界?

冰河世纪又称冰川时期。两次冰期之间唯一相对温暖时期,称为间冰期。地球历史上曾发生过多次冰期,最近一次是第四纪冰期。

在各个地方,最后一次冰河时代时间有所不同。在北美洲,最后一次冰河时代被称为“威斯康星冰川作用”,据专家推算,其早期历史可追溯到11.5万年前。

地球冰河时期,什么是冰河世界

此后,冰冠的推进和消退起伏不定,速度最快的一次冰雪累积发生在6万到1.7万年前。整个过程被称为“塔兹威尔大推进”,约在公元前15000年,冰川作用扩展到最大范围。直到公元前13000年,冰原才开始消融,公元前8000年,“威斯康星冰川作用”整个消失。

二、冰河时代历史大约有以下几个关键阶段:

1、大约6万年前,“沃姆”“威斯康星”和世界其它地区的冰川作用全面展开;

2、大约1.7万年前,在东半球和西半球,冰原的扩展达到最大范围;

3、继之而来的是长达7000年的冰川消融期。

冰河期的周期多长时间?

冰河的周期不是固定的

在漫长的地质史上,地球曾历经三次温度持续下降的时期,地理学家将之称为「冰河期」,其中前寒武纪与古生代的冰河期持续了几千万年,新生代的冰河期则持续了两百万年。 关于冰河期的成因学界至今仍无一定论,部份学者认为,可能和地球自转时,地轴周期性倾斜角度的改变,导致阳光照射量减少有关。冰河期的发生,至今仍是自然科学的一个谜。虽然科学家已相当肯定地球的绕日轨道和自转轴的变化,与冰河期的发生有密切的关系,但这些变化并不会改变太阳的入射能量,只改变了入射阳光的分布,却能引起地球上气候极大的变化,这令科学家十分困惑。

大约是人类刚出现在地球舞台的两百万年前,地质史上第三次冰河期「第四纪冰河期」同时揭开序幕,全球各地气温开始下降,北半球中纬度地区的欧洲、北美洲和格陵兰,都被北极一路延伸过来的大冰盖所复盖。这段期间,欧洲共发生了五次冰河期,北美洲及中国大陆则发生了四次冰河期。至于台湾,目前只确定雪山地区在最后一次冰河期,也就是七至一万年前的更新世晚期曾发生过冰河。学者们将其称之为「雪山冰期」

人类有过冰河时期吗?

是的,人类历史上多次经历了冰河时期。冰河时期是地球过去数百万年中出现的冷冻时期,其中持续时间较长且大量冰川覆盖了大部分北半球的地区。

冰河时期通常与冰川扩展和全球气候变冷相关。在冰河时期,气候变得更加寒冷和干燥,大量的水蒸气凝结成冰川,并覆盖了大片土地。这种变化对地球上的生物和生态系统产生了巨大影响。

人类早期的进化和扩散发生在上一次冰河时期的晚期,大约是距今1.8万年至1.1万年之间的时间段。这个时期被称为末次冰期或最后一个间冰期。冰川覆盖了北半球的大部分地区,包括北美洲、欧洲和亚洲的一些地区。这时期的人类在寒冷和艰苦的环境中生存,并采用适应策略来适应冰河时期的气候条件。

冰河时期之后,随着气候逐渐变暖,冰川逐渐融化,人类社会也进入了更温暖的间冰期。这一时期人类社会的发展和进化也取得了显著的进展。

目前我们处于一个间冰期,全球气候在过去的几千年中相对稳定。然而,人类活动引起的气候变化正在对地球的气候系统产生影响,可能会对未来的冰川和气候产生重大影响。

为什么两极冰块融化会导致地球进入冰河世纪?

温室效应达到一定程度,两极冰川开始融化,冰雪融化时温度不变但是要吸收大量热的。俗话说“下雪不冷,化雪冷”,在两极融化的时候,冷流会随冰水混合物流向全球,引发全球气温骤降,进去冰河时期。随着全球气温不断升高,世界冰川消融速度加快,大量淡水源源不断地注入海洋,使海水盐度不断降低,导致海水失去这种重力的推动,不再形成环流,海洋热量交换机制失效,导致极热和极冷。

但为什么会出现周期性的冰河时期?

太阳东升西落,四季变化如常,在我们的印象里所有的自然交替都是有稳定的规律性,从来没有发现哪一年冬天没有来,或者是哪一年的夏天不热,再加上如果太阳在其主序星周期内发光基本是稳定的,那地球上为何会出现周期性的冰川时期呢?也就是南北半球被大面积的冰层覆盖。但是周期性的冰川期确实是真实地,而且太阳也很稳定,那这怎么回事呢?

在过去的250万年里,地球共经历了50多个大冰期,每一次都对地球的气候产生了深远的影响。我们又如何预测下一次大冰河时代的到来?

冰川期地地球

大约40年前,科学家们意识到冰河时代是由地球公转轨道偏心率和自转轴进动造成的。但事情并没有那么简单。科学家们仍在试图理解地球轨道的摆动如何与气候系统相互作用,尤其是温室气体作用,从而推动地球进入或走出冰河时代。

在距今仅21000年前的最后一个冰河时代,从太平洋到大西洋,北美、亚洲大陆上几乎是连绵不断的冰川。在哈德逊湾的最深处有冰层有3米多厚,一直向南延伸到今天的纽约和辛辛那提。欧洲有两个主要的冰盖:英国的冰盖一直向南延伸到现在的诺福克;斯堪的纳维亚冰盖从挪威一直延伸到俄罗斯的乌拉尔山脉。

在南半球,巴塔哥尼亚、南非、南澳大利亚和新西兰都有明显的冰原,当时地球上大部分的水被锁在冰川中,导致全球海平面下降了125米,比伦敦眼的高度低了大约10米。相比之下,如果今天南极洲和格陵兰岛上的冰全部融化,海平面只会上升55米左右。

所以生物学家也说,人类起源于非洲,因为当时只有赤道附近适合人类生存,再冰河时代结束以后人类才迁移到地球上地各个地区。

那么是什么导致了大冰河时代的到来呢?

1941年,米卢丁·米兰科维奇提出,地球轨道的摆动改变了地球表面太阳日照的分布,推动了冰河时代的循环。他认为,位于北极圈以南,北纬65度的太阳辐射量至关重要。在这里,日照最多可变化25%。当夏季日照减少时,夏季的平均温度会略低,这一地区的冰层能够保存并慢慢的积累起来,最终形成了冰盖。

但直到30年后,三位科学家才利用分析海洋沉积物的长期气候记录,对这一理论进行了检验。吉姆·海斯利用化石组合来估计过去海洋的表面温度。尼克·沙克尔顿通过测量海洋沉积物中钙碳化石中的氧同位素(原子核中子数不同的原子)来计算过去全球冰量的变化。约翰·英布里用时间序列分析来统计比较海洋表面温度和全球冰量记录与地球轨道模式的时间和周期。

1976年12月,他们联合发表了一项具有里程碑意义的气候科学论文,表明南北半球夏季日照量的变化与地球轨道的偏心率、黄道面与赤道面交角和进动3个参数的变化有关。偏心率描述地球围绕太阳的轨道形状,从近似圆形到椭圆不等,周期约为96000年;黄赤交角是地球自转轴相对于其轨道平面的倾斜度,其变化周期约为4.1万年;进动指的是地球的自转轴和轨道路径都随着时间进动(旋转)。这两个分量和偏心率的综合作用产生了大约21000年的周期。

研究人员还发现,这些参数在地球上不同的地方有不同的影响。黄赤交角对高纬度地区有较大影响,而轨道进动对热带季节有显著的影响。例如,轨道的进动与非洲大裂谷湖泊的兴衰有关,甚至可能影响了我们祖先的进化。

除了地球轨道的变化,还有哪些因素?

科学家也意识到了研究所存在局限性,而且就目前来说也没有完全理解地球大气因素和轨道变化对冰河时代的影响。特别是,科学家认识到地球轨道的变化本身可能不是导致冰河时代的原因,而是因为轨道变化控制了冰河时代的周期。

因为地球轨道的变化而引起的日照的变化可以通过行星的“大气反馈”机制推动行星进入或脱离冰河时代。例如,当夏季的太阳辐射减少时,一些冰在夏季过后仍然存在。这些白色的冰会反射更多的阳光,这使得该地区的温度进一步降低,使得更多的冰堆积起来,从而反射了更多的阳光。因此,研究人员了解了冰盖、海洋和大气反馈的相对重要性。他们发现温室气体在控制气候方面起着重要作用。特别是大气中的二氧化碳必须足够低,才能时地球在进入冰河时代之前开始冷却。

那么,所有这些如何帮助我们了解未来的气候呢?

一种观点认为,8000年前开始的农业扩张导致的温室气体小幅增加,实际上推迟了下一个冰河时代的到来。更重要的是,如果我们继续以同样的速度排放温室气体,我们可能会把下一个冰河时代推迟至少50万年。

如果我们只是推迟了下一个冰河时代,我们仍将处于会处于地球的第四纪,第四纪从约260万年前开始,一直延续至今。如果我们人类停止了冰河时代,人类将会给地球带来更大的变化,真正的开启了人类世时代。综上所述,下一个冰河时代估计要等很长时间,因为人类正在给地球盖被子。

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