Впервые он появился в Европе летом 1312 года. Лето было очень влажным, холодным, а зима принесла сильные морозы, которые уничтожили сады в Англии, Пиренеях и Германии.
Криокамера для целой планеты: зачем происходят ледниковые периоды и когда следующий
За последний миллион лет ледниковый период длился на планете около 100 000 лет. Этот цикл действительно существует, и различные группы ученых время от времени пытались найти причины его существования. Вот что известно об этом необычном климате.
Читайте «Хайтек» в
Ледниковые эры в истории Земли
Периоды климатического похолодания с образованием континентальных ледников — повторяющееся событие в истории Земли.
Холодные климатические периоды, когда формируются континентальные льды и отложения, насчитывающие сотни миллионов лет, называются оледенениями — ледники содержат десятки миллионов лет ледников и состоят из ледников.
Из истории Земли известны следующие ледники.
- Канадская ледниковая эра — 2,5–2,2 млрд лет назад, в начале ранней, палеопротерозойской части протерозойской геологической эры.
- Африканская ледниковая эра — 900–590 млн лет назад, в Позднепротерозойской части протерозойской геологической эры.
- Гондванская ледниковая эра — 380–240 млн лет назад, во время Палеозойской геологической эры.
- Лавразийская ледниковая эра — 20–30 млн лет назад — настоящее время, в конце Кайнозойской геологической эры.
Причины оледенений
В науке существуют различные теории о причинах возникновения ледников.
- Замечено, что все великие оледенения совпадали с крупнейшими горообразовательными эпохами, когда рельеф земной поверхности был наиболее контрастным и площадь морей уменьшалась. В этих условиях колебания климата стали более резкими. Однако средние высоты гор сейчас не меньше, а может быть, даже больше тех, какие были во время оледенений, тем не менее, сейчас площадь ледников относительно невелика.
- Изучение современной и древней вулканической деятельности позволило вулканологу И. В. Мелекесцеву связать оледенения с увеличением интенсивности вулканизма. До настоящего времени большинством исследователей роль вулканизма в проявлении оледенений преуменьшалась. Однако не следует и преувеличивать значение этого фактора. Хорошо известно, что в позднемеловую эпоху и в палеогене не существовало сколько-нибудь значительных ледников, хотя в то время были сформированы колоссальные покровы из вулканического материала вокруг Тихого океана.
- Некоторые гипотезы предполагали периодические изменения светимости Солнца, однако по мере развития астрофизики от них пришлось отказаться: ни теоретические расчеты, ни результаты наблюдений не давали оснований для таких предположений. Американский физик Роберт Эрлих создал компьютерную модель поведения солнечной плазмы на основе гипотезы венгерского теоретика Аттилы Грандпьера, предположившего существование внутри Солнца «резонансных диффузионных волн» своеобразного механизма самоусиления флуктуации, приводящего к заметным изменениям температуры плазмы, а, следовательно, и светимости Солнца. В модели Эрлиха получалось, что такие колебания имеют выраженную периодичность, хорошо совпадающую с периодичностью наступления-отступления ледников.
- Еще в XIX веке Луи Агассис, Альфонс Жозеф Адемар, Джеймс Кролл и другие выдвигали идеи о том, что изменение параметров орбиты Земли и оси ее вращения может приводить к изменению количества тепла Солнца, которое поступает на поверхность Земли на разных ее широтах. К концу XIX века развитие небесной механики позволило рассчитать изменения орбитальных и вращательных характеристик Земли, и в начале XX века Милутин Миланкович завершил создание астрономической теории ледниковых периодов (циклы Миланковича).
- Существует гипотеза, согласно которой наступление ледника вызывается не похолоданием, а потеплением глобального климата. Модель, предложенная в 1956 году американскими геофизиками Морисом Юингом и Уильямом Донном, предусматривает, что время роста ледников — это время максимального прогрева Северного Ледовитого океана. Освобождаясь ото льдов, он начинает испарять огромное количество воды, основная часть которой выпадает в виде снега на приполярные области суши. Из этого снега и рождается ледник. Но, высасывая влагу из Мирового океана, ледник понижает его уровень, что в конце концов приводит к тому, что Гольфстрим уже не может прорваться из Атлантики в полярные моря. В результате этого Северный Ледовитый океан в какой-то момент покрывается сплошными нетающими льдами, после чего ледник начинает сжиматься, поскольку замерзший океан уже не питает его снегом. По мере таяния (точнее, сублимации, сухого испарения) ледника уровень Мирового океана повышается, Гольфстрим проникает в Арктику, полярные воды освобождаются ото льда, и цикл начинается сначала.
Многие люди считают, что ледниковые периоды возникали из-за температурных изменений, происходивших на Земле. Когда Земля остывала и снова нагревалась, происходили разные вещи, одной из которых считается ледниковый период.
Что такое ледниковый период
Прежде всего, стоит понять, что Ледниковый период — это не мультфильм с мамонтенком и его друзьями. Это комплексное природное явление, длящееся сотни тысяч лет. Ледниковые периоды повторяются регулярно и оказывают серьезное влияние на ландшафт нашей планеты, а также на животных.
Ледниковые периоды (в научных терминах — оледенения) — это регулярные периоды в геологической истории Земли (миллионы лет), в течение которых происходит общее связанное с ними похолодание климата и значительное расширение континентальных ледников.
Динозавры, особенно молодые, считаются самыми главными жертвами ледникового периода. Недавно о них написал Рамис Ганиев. Вы не представляете, насколько они были малы; они были настолько малы, что их даже не было видно невооруженным глазом. При таких размерах нет ничего странного в том, что они исчезли. Ученые продолжают расходиться во мнениях относительно того, что их убило, но эта версия считается самой важной.
Животные, которые исчезли, были наименее приспособлены к изменению климата. Даже небольшие организации выжили и остаются с нами по сей день. Некоторые из них являются настоящими современными версиями древних монстров.
Ледниковый период и глобальное потепление
Ледниковые периоды регулярно сменяются фазами глобального потепления. Когда наступают эти фазы, льда на планете почти нет. Лед существует только на столбах и вершинах больших гор.
Когда появились ледники, они занимали территории, которые сегодня включают большую часть Канады, север, Германию, Великобританию, Польшу, Беларусь и Россию. Вблизи Эквадора также наблюдались заморозки. Например, Скалистые горы Северной Америки.
Когда-то в этих горах был настоящий ледниковый сезон. Но даже сейчас снег лежит почти круглый год.
В южном полушарии льда было не так много. В основном это связано с тем, что континенты там меньше по размеру. Однако Анды были покрыты льдом.
Море вблизи полюсов не было полностью покрыто толстым слоем льда. Их было больше, чем сегодня, но они были не так важны, как многие думают. В остальном количество льда в море было сезонным. В летние месяцы, как и в наше время, даже в Северном Ледовитом океане были большие свободные ото льда участки.
Ледниковые сезоны оказали значительное влияние на нашу планету. Конечно, они не перемещали континенты и не изменяли береговые линии, но, учитывая их постоянное влияние, воздействие было кумулятивным и очень значительным. Ландшафт был изменен землетрясениями, метеоритными поднятиями, структурными плитами, а также миллионами льдов, которые толкали его.
Когда ученые узнали о ледниковых периодах
Первые споры о существовании ледников на Земле начались в середине 19 века. Одним из первооткрывателей этого явления был Луис Агассис. Он был швейцарским геологом, изучавшим ледники в Альпах. В ходе своих исследований он пришел к выводу, что количество льда на этих горах было значительно больше, чем в его время.
Благодаря этому человеку мы знаем, что существует ледниковый период. Луи Агассис. Годы жизни — 1807-1873.
Примерно в то же время, что и он, другой швейцарец, Жан де Шарпантье, задумался. Приезд из этой страны — не простое совпадение. Этот горный хребет пересекает их страну.
Книгу Агассиса можно считать первым серьезным научным исследованием на эту тему. Опубликованная в 1840 году, она подробно описывает его теорию ледников. Четыре года спустя он опубликовал еще одну книгу, в которой поделился своими новыми открытиями и расширил свои первоначальные идеи. До выхода этих книг он публиковал только статьи. Например, его первая статья под названием «Теория льда» была опубликована в 1937 году. Это было первое упоминание о проблеме Большого ледника. Многие люди принимали его труды скептически, но со временем приняли их. Особенно когда стала появляться новая информация для выводов.
Со временем это неизбежно привело к конфликтам между научным и религиозным сообществами. Такие конфликты часто возникали после крупных открытий. В конце концов, ледниковый период попытались связать с Потопом, но это не сработало. Один не мог доказать другого, и конфликт продолжался.
Многие люди пытались связать Потоп с ледниковым периодом, но потерпели неудачу.
Несмотря на увлекательность изучения ледников, им не уделялось того внимания, которого они заслуживали. Только в начале 20-го века, когда их следы были найдены по всему миру, их исследования действительно стали доминирующими. Позднее это исследование переросло в другую научную область. С тех пор многие исследователи сосредоточились исключительно на ледниковом периоде.
Существуют четкие доказательства того, что в истории Земли был ледниковый период. Следы этого можно увидеть и сегодня: ледники и U-образные мосты с отступающим льдом. Эволюционные аргументы утверждают, что таких периодов было много, каждый из которых длился 200 или 30 миллионов лет (или около того).
Почему происходит ледниковый период?
Начало ледникового сезона связано со многими аспектами, но если вы действительно хотите понять это явление, вам необходимо взглянуть на орбиту за пределами самой Земли.
Основные причины оледенения связаны с так называемыми кругами Миланковича. Цикл Миланковича относится к коллективному влиянию изменений в движении Земли на тысячелетний климат. Очень небольшие изменения в орбите Земли изменяют угол, под которым солнечные лучи падают на Землю. Это может показаться мелочью, но на самом деле это имеет огромное влияние.
Даже небольшие изменения в наклоне Земли могут изменить температуру планеты на несколько градусов. Если уклон низкий, растет слой льда, и снег продолжает накапливаться. Если уклон высокий, лед тает. Поскольку наклон достигал 24,2 градуса (10 000 лет назад), тенденция для Земли сегодня составляет около 23,5 градуса, что привело к образованию большого слоя льда в полярных регионах.
Взаимосвязь между орбитой Земли и ледниками.
Дело не только в наклоне — могут играть роль и другие факторы земной орбиты. Три ключевых орбитальных параметра:.
- Эксцентриситет (насколько круглая орбита Земли вокруг Солнца); это изменяется с периодами между 400 000 и 100 000 лет.
- Наклон (насколько наклонена Земля относительно своей орбиты); это варьируется с периодом около 40000 лет.
- Прецессия (изменения расстояния между Солнцем и Землей за один и тот же сезон); это изменяется с периодом приблизительно 23 000 лет и особенно важно вокруг Экватора.
Наличие трех ключевых факторов с разной продолжительностью приводит к специфическим взаимодействиям, которые трудно предсказать, но известные нам ледниковые периоды обычно можно отнести на счет этих факторов. Цикл 100 000 лет представляется наиболее важным, совпадающим с взаимодействием между циклами 40 000 и 20 000 лет, когда, по сути, все факторы «объединяются», чтобы сыграть свою роль. Однако этот сектор остается областью активных исследований.
Данные по керну ICE за 420 000 лет с исследовательской станции Восток в Антарктиде дают приблизительную достоверность.
Больше к этой истории
Однако реальность не так проста. На самом деле, ледниковый период начался тысячи лет назад и не всегда имеет четкие границы.
Ледниковый период начинается, когда летняя температура в северном полушарии не превышает нуля в течение многих лет. Это вызывает лавинные явления. Зимний снег не тает, а накапливается, сжимается и в конце концов начинает спрессовываться или смерзаться в слои льда. Из-за высокого альбедо снега и льда это усиливает охлаждение. Это означает, что отражается больше солнечной энергии, что приводит к дальнейшему охлаждению.
За тысячи лет эти слои льда начинают накапливаться. Похоже, что они зарождаются в северных регионах, таких как Канада и Россия, а затем распространяются по всему Северному полушарию. И снова принцип связан с кругом Миланковича, но эти изменения наклона Земли и орбитальной комбинации дополняются другими геологическими факторами, которые способствуют оледенению.
Когда все эти факторы совпадают, позволяя Северному полушарию получать солнечный свет летом, все ингредиенты, необходимые для ледниковой эпохи, налицо.
Ледники характеризуются холодным, сухим климатом на большой части земного шара и большим количеством сухопутного и морского льда, выступающего наружу. Горные ледники в других регионах простираются на меньшую высоту из-за более низкой снеговой линии.
Может ли быть вовлечено больше факторов?
Хотя грубый образ очень хорошо проработан, все еще есть некоторые детали, которые необходимо проработать. Например, положение континентов, на которое влияет тектоника плит, может влиять на ледники, поскольку оно контролирует океаническую и атмосферную циркуляцию.
Состав атмосферы (который также может несколько изменяться геологически) является еще одним важным параметром.
Ученые из Потсдамского института исследования воздействия на климат (PIK) в Германии показали, что прошлые оледенения были вызваны в основном уменьшением содержания углекислого газа, а быстрое увеличение содержания углекислого газа в атмосфере из-за антропогенных выбросов привело к очередному 100 000-летнему ледниковому периоду.
Ледниковые периоды, как никакие другие силы на Земле, формировали глобальную окружающую среду и, следовательно, развитие человеческой цивилизации», — сказал Ханс-Йоахим Шелльнхубер, бывший директор PIK. Например, своими плодородными почвами мы обязаны последнему ледниковому периоду. Это также вырезало сегодняшний ландшафт, оставляя ледники и реки, формируя фьорды, морены и озера. Однако сегодня именно человечество и выбросы от сжигания ископаемого топлива и определяют будущее развитие планеты».
Однако, хотя некоторые аспекты, возможно, трудно оценить, общая процедура достаточно хорошо изучена.
