Тема: Исторические колебания климата
Лекция 17. Климат четвертичного периода до современного
Четвертичный период (или антропоген) начался 2 млн. лет назад и характеризуется:
-появлением человека,
-оледенениями.
Делится на: плейстоцен и голоцен (последние 10 тыс. лет)
Единственный климатообразуюший фактор – колебания инсоляции на внешней границе атмосферы за счет изменения параметров орбиты.
T=100000
|
Название |
Время, лет тому назад |
Район |
Период |
|
Дунайское оледенение |
970, 855 и 685 тыс. |
Европа |
Плейстоценовый |
|
Гюнцское (Альпийское |
595 – 545 тыс. |
Западная Европа, |
Плейстоценовый |
|
оледенение) |
|
Русская платформа, |
|
|
|
|
Сибирь, Канада |
|
T=40000 |
Миндельское |
490 – 430 тыс. |
Англия, Голландия, |
Плейстоценовый |
|
оледенение |
|
Германия |
|
|
Рисское оледенение |
280 – 180 тыс. |
Сев. Америка, Урал, |
Плейстоценовый |
|
|
|
Сибирь, Европа |
|
|
Вюрмское (Валдайское) |
120-115, 75-50, 45-25, |
Европа, Сев.Америка |
Плейстоценовый |
T≈19 и 23 тыс. лет |
оледенение |
23-10 тыс. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Похолодание |
5.5 – 4.5 |
Сев. полушарие |
Голоцен |
|
Похолодание |
3.0 |
Сев. полушарие, |
Голоцен |
|
|
|
Антарктида |
|
|
Похолодание |
II-VII век |
Антарктида |
Голоцен |
|
Малый ледниковый |
1430 – 1840 гг. |
Сев. полушарие |
Голоцен |
|
период |
|
|
|
Чередование теплых и ледниковых периодов
Теплые: 420, 320, 235, 130, 10 тыс. лет назад (интервал 90-120, продолжительность 10-20 тыс.лет)
800 |
700 |
600 |
500 |
400 |
300 |
200 |
100 |
тыс.лет |
Быстрые потепления и более длительные ветви похолоданий.
При оледенениях основное влияние (за счет увеличения альбедо и уменьшения водяного пара) оказывают циклы Миланковича. Их влияние на глобальную Т увеличивается в несколько раз по сравнению с теплыми периодами.
Наличие обратных связей приводит к тому, что изменения температуры в высоких широтах (если там есть оледенение), намного превышает изменение температуры в низких и увеличивается градиент экватор – полюс.
Ледниковая область северного полушария в четвертичном периоде (по К.К. Маркову)
1 — плавающие
Четвертичное оледенение льды (современное
состояние); 2 —
распространение плавающих льдов около 10 тыс. лет назад; 3 — современное
оледенение; 4 — максимальное оледенение; 5 — горное оледенение;
6 — южная граница вечной мерзлоты
Рост влияния циклов Миланковича (41 и 100 тыс. лет) из-за чего при снижении Т растет амплитуда ее колебаний.
Температура, полученная по донным отложениям (бурение дна, Тихий океан).
Гармоника с периодом 100 тыс. лет.
Гармоника с периодом 41 тыс. лет.
Сумма двух гармоник с периодами 100 и 41 тыс. лет.
Последний ледниковый период (126-115 тыс. лет назад)
Элементы земной орбиты |
Температура и инсоляция (Berger, 1978) |
|
AE, VE - положения осеннего и весеннего равноденствия
WS, SS - положения зимнего и летнего солнцестояния
0.0051 <e <0.0167 I*↓ Вклады: 100 Вт/м2 для прецессии,
20 Вт/м2 для угла наклона экватора к эклиптике,
5 Вт/м2 для эксцентриситета.
эксцентриситет наклон оси
долгота перигелия
0.0167 <e <0.0475 I*↑
поздний вюрм (23-25 тыс. лет)
21058’ < ε< 24045’(max I*)
суток
е=0.04, ε=22.40, ω=2700
Мин. радиации (115 тыс. л) Макс. радиации
Комплексное изменение характеристик климата
(Котляков, Лориус, 1992)
Ход температурной кривой опережает изменения СО2 приблизительно на 5-8 тыс. лет (перемешивание океана)
Межледниковые периоды
Позднеледниковье и голоцен
Граница оледенения ЕТР 1 – максимального, 2 - последнего
45 |
40 |
35 |
30 |
25 |
20 |
15 |
10 |
5 |
тыс.лет |
Отклонения среднегодовой температуры для последнего ледникового максимума (21 000 лет назад). Модель: океан - атмосфера
Отклонения среднегодовой температуры для последнего ледникового максимума (21 000 лет назад). Модель: океан – атмосфера - растительность
Температура поверхности воды и толщина ледника в течение последнего ледникового максимума (20000 лет назад)