
- •Лекция 16. Исторические изменения климата до четвертичного периода
- •Климат докембрия (≈4 млр.лет(87%): катархей, архей, протерозой)
- •В период примерно 900-600 млн. лет назад на Земле вновь прошла череда сильнейших
- •Климат фанерозоя
- •Ордовикское 460-420 млн. лет назад
- •Кривая относительной глобальной температуры для фанерозоя (Герман, 2009)
- •Изменение основных климатических характеристик в фанерозое
- •зменение характеристик климата в фанерозое
- •Колебания климата в кайнозойскую эру
- •Изменение средней глобальной температуры в течение кайнозойской эры
- •Основные черты последнего климатического режима, становившегося 38 млн. лет назад (В.А.Зубаков, 1986 г.)
- •Палеоклимат отдельных регионов Земли Палеоклимат Арктики

Колебания климата в кайнозойскую эру
Период |
Время, |
Климат |
|
млн. лет назад |
|
Эоценовый |
45-48 |
Температура выше современной на: |
|
(среднеоценово |
7-100С глобальная, 25-300 в высоких широтах, 2-30С – в |
|
е потепление) |
экваториальных; |
|
|
уменьшение градиента экватор-полюс до 10-120С. |
|
|
СО2 в 6-10 раз выше современного. |
|
|
Увлажнение: высокое, отсутствие пустынь и аридных |
|
|
территорий. |
|
|
Субтропический климат: до 25-300 с.ш. |
|
30-35 |
Понижение температуры воды на экваторе дол 17-180С, |
|
|
придонной – до 50С. |
Миоцен |
23-15.5 |
Потепление с Т=18-200С в Европе и осадками >1000 мм |
|
15.0 |
Резкое падение температуры, начало оледенения |
|
|
Антарктиды, придонные температуры 20С. |
|
|
Колебания глобальной Т 100С, периоды несколько |
|
|
десятков тыс. лет. |
Плиоцен |
5.0 |
Потепление, таяние ледникового щита Антарктиды и |
|
|
горных ледников Северного полушария, уровень океана |
|
|
поднялся на 100 м. |
|
3.3 -3.2 |
Глобальное похолодание, привело к нестабильности |
|
|
климата, появление ледниковых щитов в Сев. Полушарии |
|
|
, резкое падение уровня океана, покрытие льдом |
Гренландии, ледник в Антарктиде, рост континентальности климата.

Изменение средней глобальной температуры в течение кайнозойской эры
за последние 65 млн. лет
С середины эры влияние горообразования на атмосферную циркуляцию и перенос тепла от экватора к полюсам (пояс гор от Пиренеев до Гималаев).
Точка замерзания
Отрыв Австралии от |
Отрыв Южной |
|
Антарктиды, начало |
||
Америки, |
||
формирования |
||
оледенение |
||
циркумполярное |
||
Антарктиды |
||
течения. |
||
|
Палеоцен |
Эоцен |
Олигоцен |
Миоцен |
Плиоцен |

Основные черты последнего климатического режима, становившегося 38 млн. лет назад (В.А.Зубаков, 1986 г.)
1). Совпадение одного из континентов с полюсом и расположение большей части материков в высоких широтах (определяет климатическую асимметрию полушарий и большую роль альбедо).
2). Наличие криосферы (наземное, подземное и морское оледенения). 3). Наличие психросферы (придонные холодные воды с Т<80С).
4). Температурная асимметрия океана и атмосферы (Т океана 5.70С, Т воздуха 14.2-15.00С). 5). Обогащение океана СО2 (лучшая растворимость в холодной воде, изъятие из атмосферы).
6). Температурный градиент воды в океана экватор – полюс и поверхность – дно достиг 15-200С.
7). Температурный градиент экватор – полюс в атмосфере 28.2 и 59.70С в Сев. полушарии (лето и зима) и 40.2 и 74.20С – в Южном.
8). Большая скорость вертикальной циркуляции океана (250-1000 лет) и придонных течений (до 0.5 м/c).
9). Сформировался ветровой механизм атмосферной циркуляции с циклоническими процессами, меридиональным переносом и системой западных ветров.
10) Антарктида изолирована мощными ветровыми океаническими течениями. 11). Резко выраженная климатическая зональность на суше и в океане.
12). Высокая «чувствительность» климата высоких широт к астрономическим изменениям солнечной радиации.
Отклонения средней годовой приземной температуры от современной, обусловленные разными факторами
При условиях: |
Ti TiS |
Ti |
TiCO2 |
|
|
||
- ΔТ=1.40C при ΔS=+1%; |
|
|
|||||
- ΔТ=-1.8 - -2.30С при Δα(З-А)=+0.01; |
|
|
|||||
- ΔТiCO2 – разность. (ΔТ=3.0 при 2хСО2) |
Интервал времени (млн.лет назад) |
|
|
ΔТi |
ΔТiS |
ΔТiα |
ΔТiCO2 |
|
|
|
|||||
|
105-95 |
|
|
10.5 |
-0.6 |
3.0 |
8.1 |
|
95-92 |
|
|
7.5 |
-0.6 |
3.0 |
5.1 |
|
88-84 |
|
|
9.8 |
-0.6 |
3.0 |
7.4 |
|
70-66 |
|
|
6.9 |
-0.5 |
3.0 |
4.4 |
|
48-45 (оптимум эоцена) |
|
|
8.8 |
-0.4 |
3.0 |
6.2 |
|
4.3-3.3 (оптимум плиоцена) |
|
|
3.6 |
0.0 |
1.6 |
2.0 |
|
Максимум вюрмского оледенения (18 тыс. лет н.) |
-5.3 |
0.0 |
-4.0 |
-1.3 |

Палеоклимат отдельных регионов Земли Палеоклимат Арктики
По покрытосеменным деревянногорской флоры о-ва Новая Сибирь методом CLAMP (по сигналам архитектуры листьев древних растений) рассчитаны палеоклиматические параметры [Герман, 2004; Herman & Spicer, 1996]: температуры среднегодовая 8,8°С, наиболее теплого месяца 16,6°С, наиболее холодного месяца 1,8°С; количество осадков среднее за вегетационный период 636 мм , среднемесячное за вегетационный период 94 мм , за
три последовательных наиболее влажных месяца 352 мм , за три последовательных наиболее сухих месяца 178 мм ; продолжительность вегетационного периода 5,3 месяца.
Эти параметры соответствуют современному влажному умеренно теплому климату, от которого среднемеловой климат отличался присущей приполярным широтам (палеоширота местонахождения на о-ве Новая Сибирь приблизительно 82° с.ш) выраженной световой сезонностью: наличием полярной ночи, сравнительно слабым и преимущественно рассеянным солнечным освещением в течение полярного лета.
В середине мелового периода в Арктике преобладал влажный высокоширотный умеренно теплый климат, специфическими особенностями которого были теплые летние температуры, мягкие зимы без продолжительного морозного периода, значительное количество осадков и резкая световая сезонность. Аналогов этому климату нет на современной Земле, и его можно назвать вымершим климатом.
Ученые из университета Рочестера обнаружили в Арктике останки доисторической черепахи, обитавшей несколько миллионов лет назад. Обнаружение в этом районе тропической пресноводной азиатской черепахи позволяет сделать вывод о том, что в то время миграция этих животных происходила из Азии в Северную Америку не вдоль Аляски, а напрямую через пресное теплое море в Северном Ледовитом океане.