冰河时期又称冰川期,指地球在某些年代里陆地和海洋都被冰层覆盖的时期,这些冰封地带比现在受冰封的地域广阔得多.在冰河时期,冰层覆盖了世界上大片土地,这些地区的气候非常寒冷;海洋里有很多冰块,地面也凝结了厚厚的冰.同时,由于较多水分储在冰块中,各地的海平面便较低了.冰河时期时间可以维持超过一百万年,地球形成以来冰河时期曾出现过十一次,上一个冰河时期称为“大冰河时代”,发生于距今一万八千年前,结束于一万年前,当时地球约三分之一的陆地被覆盖在240米厚的冰层下.
冰河时期期间,温度下降,改变了地球表面的植物相和生物的生存环境,许多生物因此面临灭亡或被迫迁移,只有能够适应环境的物种,才能幸存下来.
在称为前寒武纪(6亿年前)和奥陶纪(约4.5亿年前)末的两个地质时期,冰河时期出现.在今天的撒哈拉沙漠里仍可以看见奥陶纪冰河时期的遗迹――广大地区的石头上有被磨损的痕迹,那是冰块经过时留下的.科学家们认为,地球在历史上曾出现了8个冰河期.
冰河时期,在欧洲、亚洲北部和北美洲,很多地方都有大片冰雪覆盖,而现在的冰帽和冰层就是那时剩下来的.冰层的移动改变了陆地.冰层把大片的岩石刮光,刮下来的石屑就堆积在冰层边缘,称为冰碛.到了气候较暖的时期,冰雪融化,冰层范围缩小,冰碛就留在地上,由冰层融化所流下来的水带到其他地方.曾由冰覆盖的山和盆地形成了很多新湖泊和新河道.
另外,有科学家预测,地球的下一次冰河时期会最早出现在1.5万年以后,而前提是人类活动在此期间对地球没有造成严重影响.
成因
大冰期的出现有1.5亿年的周期.大冰期的成因,有各种不同说法,但许多研究者认为可能与太阳系在银河系的运行周期有关.有的认为太阳运行到近银心点区段时的光度最小,使行星变冷而形成地球上的大冰期;有的认为银河系中物质分布不均,太阳通过星际物质密度较大的地段时,降低了太阳的辐射能量而形成地球上的大冰期.
形成冰河期的主要因素:
1.夏半年日照量减少是主要原因.夏半年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岁差3个参数的变化有关.
2.太阳运行到近银心点区段时的光度最小,使行星变冷而形成地球上的大冰期.
3.银河系中物质分布不均,太阳通过星际物质密度大的地段时,降低了太阳的辐射能量而形成地球上的大冰期
4.与地球表面气温下降有直接关系.气温升降受大气成分和太阳辐射能量变化等因素的影响,也受到地球和太阳在运行轨道上的各种因素的制约.
小规模的冰河时期每2—4万年发生一次,大规模的每10万年发生一次.科学家认为,地球轨道的不规则性改变了它吸收能量的多少,导致地球突然冷却.但研究表明,地球轨道的不规则性对地球吸收太阳能的影响只占其中的1%.
历史
在地质史上,地球曾历经四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”.
南北两极气温升高,导致两极冰盖融化,要知道冰的融化是要吸收热量的,所以两极的温度升高就会相应的造成全球气温失衡,也就是说温度下降.
上一次冰河时期是在5万多年以前,因为当时地球的气候十分闷热,陆地动物都适应了40度以上的常年高温,最后两极温度失衡造成全球温度下降,但下降幅度并不明显.
大冰期
5亿年来的纪录显示现今和最近的两次大冰期地球史上主要有四次的大冰期.其中8亿
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6亿年前的成冰纪可能是地球史上最严峻的冰期,当时可能整个地球都被冰层所覆盖.而该冰期的结束可能间接促成了后来的寒武纪生命大爆发,但这个理论仍有争议.
四次大冰期:
1.卡鲁冰期
Karoo
3亿6千万年前至2亿6千万年前
石炭纪和二叠纪
古生代
2.安第-撒哈拉冰期
Andean-Saharan
4亿5千万年前至4亿2千万年前
奥陶纪和志留纪
古生代
3.瓦兰吉尔冰期
Cryogenian(or
Sturtian-Varangian)
8亿年前至6亿3千5百万年前
成冰纪
元古宙
4.休伦冰期
Huronian
24亿年前至21亿年前
成铁纪和层侵纪
元古宙
更新世冰期:
65万年来南极洲的冰蕊所记录的大气二氧化碳浓度而划分的冰期/间冰期周期距离现代较近的更新世冰期的间冰期约为4万年,而后缩短为1万年.上一次冰河期是约1万年前.
1.沃姆冰期
Würm
冰河期
11万年前
至
1万2千年前
MIS2-4&
2.里斯-沃姆间冰期
Riss-Würm
间冰期
13万年前
至
11万年前
MIS5e
3.里斯冰期
Riss
冰河期
20万年前
至
13万年前
MIS6
4.民德-里斯间冰期
Mindel-Riss
间冰期(s)
30/38万年前
至
20万年前
MIS7
5.民德冰期
Mindel
冰河期(s)
45万5千年前
至
30/38万年前
6.古萨-民德间冰期
Günz-Mindel
间冰期(s)
62万年前
至
45万5千年前
7.古萨冰期
Günz
冰河期
68万年前
至
62万年前
8.Waalian
间冰期
54万年前
至
47万年前
9.多瑙第二冰期
Donau
II
冰河期
55万年前
至
54万年前
10.Tiglian
间冰期
58万5千年前
至
55万年前
11.多瑙第一冰期
Donau
I
冰河期
60万年前
至
58万5千年前
12.Pastonian
interglacial
间冰期
80万年前
至
60万年前
MIS63
13.Pre-Pastonian
glaciation
冰河期
130万年前
至
80万年前
14.Bramertonian
Interglacial
间冰期
155万年前
至
130万年前
图为冰河时期的地质遗迹“冰臼”,它是因大冰盖融解过程中冰水流冲击而成.
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冰河时期又称冰川期,指地球在某些年代里陆地和海洋都被冰层覆盖的时期。
出现原因:
大冰期的成因,有各种不同说法,但许多研究者认为可能与太阳系在银河系的运行周期有关。有的认为太阳运行到近银心点区段时的光度最小,使行星变冷而形成地球上的大冰期;有的认为银河系中物质分布不均,太阳通过星际物质密度较大的地段时,降低了太阳的辐射能量而形成地球上的大冰期。
主要因素
1.夏半年日照量减少是主要原因。夏半年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岁差3个参数的变化有关。
2.太阳运行到近银心点区段时的光度最小,使行星变冷而形成地球上的大冰期。
3.银河系中物质分布不均,太阳通过星际物质密度大的地段时,降低了太阳的辐射能量而形成地球上的大冰期
4.与地球表面气温下降有直接关系。气温升降受大气成分和太阳辐射能量变化等因素的影响,也受到地球和太阳在运行轨道上的各种因素的制约。
在地质历史上曾经出现过气候寒冷的大规模冰川活动的时期,称为冰期(iceage)。这种冰期曾经有过三次,即前寒武晚期、石炭-二叠纪和第四纪。第四纪冰期来临的时候,地球的年平均气温曾经比现在低10℃~15℃,全球有1/3以上的大陆为冰雪覆盖,冰川面积达5200万平方千米,冰厚有1000米左右,海平面下降130米。第四纪冰期又分4个冰期和3个间冰期。间冰期时,气候转暖,海平面上升,大地又恢复了生机。第四纪冰期的遗迹最多,如斯堪的纳维亚半岛的峡湾,北欧、中欧、北美众多的冰碛残丘,阿尔卑斯山的U型谷和陡峭的山峰,法国和瑞士交界处侏罗山巨大的冰漂砾等,都是第四纪冰川作用留下的产物。
冰期有广义和狭义之分,广义的冰期又称大冰期,狭义的冰期是指比大冰期低一层次的冰期。大冰期是指地球上气候寒冷,极地冰盖增厚、广布,中、低纬度地区有时也有强烈冰川作用的地质时期。大冰期中气候较寒冷的时期称冰期,较温暖的时期称间冰期。大冰期、冰期和间冰期都是依据气候划分的地质时间单位。大冰期的持续时间相当地质年代单位的世或大于世,两个大冰期之间的时间间隔可以是几个纪,有人根据统计资料认为,大冰期的出现有1.5亿年的周期。冰期、间冰期的持续时间相当于地质年代单位的期。
在地质史的几十亿年中,全球至少出现过3次大冰期,公认的有前寒武纪晚期大冰期、石炭纪-二叠纪大冰期和第四纪大冰期。冰川活动过的地区,所遗留下来的冰碛物是冰川研究的主要对象。第四纪冰期冰碛层保存最完整,分布最广,研究也最详尽。在第四纪内,依冰川覆盖面积的变化,可划分为几个冰期和间冰期,冰盖地区约分别占陆地表面积的30%和10%。但各大陆冰期的冰川发育程度有很大差别,如欧洲大陆冰盖曾达北纬48°,而亚洲只达到北纬60°。由于气候变化随地区的差异和研究方法的不同,各地冰期的划分有所不同。1909年,德国的A.彭克和E.布吕克纳研究阿尔卑斯山区第四纪冰川沉积,划分和命名了4个冰期和3个间冰期。随后,世界各地也都划分出相应的冰期和间冰期。
大冰期的成因,有各种不同说法,但许多研究者认为可能与太阳系在银河系的运行周期有关。有的认为太阳运行到近银心点区段时的光度最小,使行星变冷而形成地球上的大冰期;有的认为银河系中物质分布不均,太阳通过星际物质密度较大的地段时,降低了太阳的辐射能量而形成地球上的大冰期。
如果太阳系通过宇宙间的寒冷部分时,或太阳系通过宇宙星云时,星云吸收了部分太阳辐射,因此,地球上获得的太阳辐射较少,地球上就出现了冰期。有人从地球绕太阳运转的轨道的偏心率变化和地球自转轴对地球轨道的倾斜度的变化来解释:认为地球轨道偏心率增大和地轴对轨道垂线的倾角增大,都可能产生冰期。
因为金星正好公转到太阳和地球的连线,致使照射地球的太阳光被金星挡住。北极、南极因为照到太阳很少而冰天雪地,那么金星使地球照不到太阳或少照太阳产生的影响,少则几天,多则十几天,甚至影响时间更长,而要恢复常态,时间就要多上若干倍,所以地球会出现冰河时期。