За 600 млн.лет до н.в

Реконструкция температурных аномалий

Восстановление палеотемпературных аномалий приземных слоев воздуха за 600 млн.лет до н.в. (в палеозойскую и кайнозойскую эры) производилось в масштабе времени 1:1 000 000 (рис. 8.3.4).

1,2 1,0 ср -1,0 -1,2 -1,4

Рис. 8.3.4. Реконструкция температурных аномалий Земли за период 600 млн. лет н.в.

1 – температурные аномалии приземных слоев атмосферы в °С.

В процессе реконструкции был принят постулат: наибольшее похолодание климата было 590 млн. лет назад. Из полученного ряда температурных аномалий (рис. 8.3.4) следует, что за период 600 млн. лет до н.в. яркие потепления климата имели место 430, 260, 100 млн. лет назад, а похолодания - 485, 330, 160 млн. лет назад. Из них наибольшее потепление было в перми (280-250 млн. лет назад).

Этапы похолодания 500-470, 335-310, 180-120, 80-0 млн. лет назад связаны с оледенением полюсов, а этапы потепления – 600-500, 470-355, 310-180, 120-80 млн. лет назад – с их деградацией. Эти колебания климата вызвали усиление дифференциации ландшафтно-географических зон. Во второй половине палеозоя (перми). В плейстоцене вследствие похолодания становятся ярче зональная и провинциальная дифференциации.

Система, состоящая в средней перми из 5 зон, переходит к системе из 7 основных зон (появляются тундровая зона в северном и южном полушариях). Усиливаются и провинциальные контрасты внутри зон. Похолодание постепенно прогрессирует и охватывает зоны средних и высоких широт. Резко обозначаются сухие зоны затропических барометрических максимумов. Вместе с похолоданием уменьшается уровень Мирового океана и увеличивается площадь суши.

Реконструкция палеотемпературных аномалий планеты за 600 млн. лет позволяет сделать выводы:

1. Термический максимум подобный среднепермскому, имел место 410-450 млн. лет назад (в верхнем ордовике и нижнем силуре).

2. В середине мелового периода на общем фоне похолодания было крупное потепление 90-120 млн. лет назад, но оно не достигло по своим значениям среднепермского максимума.

3. Термические минимумы, подобные плейстоценовому, но менее интенсивные были 150-180 млн. лет назад (в средней пре),310-340 млн. лет назад (в среднем карбоне) и 460-500 млн. лет назад (в среднем кембрии – нижнем силуре). Похолодания сопровождались частичным оледенением полюсов.

Сопоставление расчетной кривой с данными других авторов подтверждают правильность расчетов. Так, приведем современное представление о климате в Якутии в палеозое и мезозое. В раннем кембрии (350 млн. лет назад) в Якутии имели место оптимальные климатические условия. Тропического облика флора этой эпохи, обилие карбонатных пород свидетельствуют о жарком и влажном климате с элементами засушливости (доломиты, гипсы), в Верхнем Верхоянье. В среднем карбоне (320 млн. лет до н.в.) отмечалось общее похолодание климата. Климат Якутии становится умеренно-теплым и влажным, поскольку преобладающим в это время был гумидный тип осадконакопления (терригенные породы без существенного участия карбонатных). В пермском периоде замечено два периода похолодания (280 и 240 млн.лет назад),подтверждаемые наличием ледово-морских отложений. Последние свидетельствуют о резко выраженной климатической сезонности с холодными морозными зимами. В ранней триассе (220 млн. лет назад) отмечается засушливость климата Якутии.

В среднем триассе (200 млн. лет назад) отмечается небольшое похолодание. Дождливые сезоны стали чаще и продолжительнее. Возобновились процессы угленакопления, указывающие на достаточное увлажнение.

Все отмеченные вариации нашли отражение в палеоклиматической реконструкции (рис. 8.3.3). Таким образом, в течение палеозоя, мезозоя и кайнозоя неоднократно эпохи потепления сменялись эпохами похолодания. Эпохи интенсивного тектогенеза сменялись эпохами относительного покоя. Это приводило к миграции растительных зон и дифференциации растительных формаций.

В.М.Синицын еще в 1962 г. отмечал, что вся территория Северной Сибири и Верхояно-Колымской зоны в средне-олигоценовое похолодание располагались в нулевой изотерме самого холодного месяца. Об этом свидетельствует и распространение в морских отложениях глауконита, для которого нулевая изотерма является границей географического ареала. Температуры летом не были высокими (не выше + 15-18°°С), как сейчас в юго-западной части Канады.

К концу олигоцена в период потепления, возрастает контрастность рельефа, причем в областях Тянь-Шаня, Алтая-Саян и Забайкалье гипсометрический уровень достигает такой величины, что в их высоком поясе характер процессов выветривания и формационный состав растительности оказываются уже не соответствующими общезональному типу. Фаза потепления, охватывает около 8 млн. лет и завершается в раннем миоцене.

Реконструкция температурных аномалий

за 10 млн.лет до н.в.

Период 10 млн. лет охватывает частично плиоцен и весь плейстоцен. Реконструкция температурных аномалий за этот период выполнена в масштабе 1:100 000 (рис. 8.3.4). При моделировании был принят постулат: за период 10 млн. лет наибольшее потепление климата имело место 4,5 млн. лет назад.

В течение периода 10 млн. лет на климатические колебания Земли и другие геофизические процессы большое влияние могли оказать вариации положения Земли в солнечной системе: эксцентриситет земной орбиты, наклон эклиптики (с периодом около 40 800 лет) и периоды прицессии (26000 лет).

1,4 1,2 ср -1,2 -1,4 -1,6

Рис.8.3.4. Реконструкция температурных аномалий Земли за 10 миллионов лет до н.э.;

1 – температурные аномалии приземных слоев атмосферы в °С.

Эксцентриситет орбиты характеризует форму. В зависимости от величины эксцентриситета орбита может иметь форму эллипса, параболы или гиперболы. В палеоклиматологии вместо эксцентриситета используют понятие угла эксцентриситета, исходя из соотношения, что угол эксцентриситета е = sin j.

Наклон эклиптики – сечение небесной сферы плоскостью орбиты Земли

В основе палеотемпературной реконструкции за 10 млн. лет лежало обязательное выполнение условия, по которому все астрономические ритмы наклона эксцентриситет земной орбиты, наклон эклиптики и периоды прицессии в своем резонансе обусловили яркое потепление и наибольшее потепление климата было 4,5 млн. лет назад.

Проверка полученной палеотемпературной кривой на основе сопоставления её с установленными фактическими материалами показала, что в первой половине плиоцена наша планета продолжала пребывать в фазе похолодания, которое началось 14 млн. лет до н.в. (в верхнем плиоцене). Это похолодание продолжалось 8,2 млн. лет и закончилось 5,8 млн. лет до н.в. В среднем-начале верхнего плиоцена наступила фаза более высоких температур (5,8-2,0 млн. лет до н. в.).

Эти изменения климата отмечены В.С.Волковой, В.И.Ильиной и др. (1971) при интерпретации спорово-пыльцевых комплексов Сибири. По их данным в конце позднего миоцена и раннего плиоцена похолодание и аридизация климата привели к полному распаду тургайской флоры. Умеренно-теплолюбивые доминанты широколиственной флоры были замещены представителями мелколиственных пород. Лишь отдельные виды вязов, дубов сохранились в укрытиях, но не имели определяющей роли. В это время началось формирование умеренной флоры на северо-востоке Сибири, содержащей холодостойкие породы, преимущественно хвойных растений. В среднем и начале верхнего плиоцена в фазе отмеченного выше потепления (особенно 5,8-4,2 млн. лет назад) по речным долинам южной части Западной Сибири и Дальнего Востока наблюдалось расширение ареала широколиственных пород (дуба, липы, ильма). На севере Сибири и северо-востоке приобрели важную роль темно-хвойные леса. Ареал лиственных пород, представленный умеренно-бореальными видами, значительно расширился.

Похолодание в конце верхнего плиоцена и начале четвертичного периода на севере и севере-востоке вызвало сокращение ареала этих видов лиственных пород и привело к формированию перигляциальных и тундровых ландшафтов. На юге Западно-Сибирской низменности и Дальнего Востока похолодание плейстоцена сказалось на сокращение ареала теплолюбивых широколиственных пород.

Похолодание в конце позднего плиоцена усилило оледенение полюсов и горных вершин полярных и умеренных широт, а также распространение ледников по территории. Наступление ледников наиболее ярко проявилось в первой половине плиоцена (9,7; 7,3; 6,7 млн. лет назад), а также в конце плиоцена и в плейстоцене (1,3; 0,5 и 0,2 млн. лет назад).

Наряду с этими глубокими фазами похолодания были мелкие, о которых говорят следы древних оледенении. В настоящее время следы древнего оледенения обнаружены в хр. Сьерра-Невада (США), возраст которого, по данным калий-аргоновых определений, составляет около 3 млн. лет. Такой же возраст имеют наиболее древние тиллиты Исландии и Новой Зеландии. Ю.Ф. Чемеков в 1970г. на Кавказе открытыл следы поздне-плиоценового оледенения. Им в глубоководных осадках Арктического океана найдены ледниково-морские отложения, возраст которых оценивается в 2,5 млн. лет назад и т.д. Эти примеры свидетельствуют о начале глубокого похолодания в четвертичном периоде (плейстоцене). В плейстоцене похолодание не было плавным, но и не было резко катастрофическим. Ледниковые покровы в полярных широтах и в горах умеренных и тропических широт то усиливались, то сокращались.

Дата добавления: 2014-11-29