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第四纪冰期的气候变化

        我们说现代正处在第四纪大冰期中,其实,第四纪大冰期中的气候也有很大的变化,曾经出现几次亚冰期和亚间冰期。变化的时间短则几千年,长则几万年或十几万年。
        在20世纪初,地质学家根据阿尔卑斯山区的资料,确定那里存在四次亚冰期的规律。这就是:群智亚冰期、民德亚冰期、里斯亚冰期和武木亚冰期。在这些亚冰期之间是亚间冰期。以后在北欧、北美、亚洲等地也纷纷找到了对应的亚冰期。在我国对应的亚冰期是:鄱阳亚冰期、大姑亚冰期、庐山亚冰期和大理亚冰期。
        在第四纪的冰期中,仍然有寒冷和温暖更替。在寒冷时期,雪线高度下降,冰川前进,出现亚冰期,以民德(我国为大姑)亚冰期和里斯(庐山)亚冰期的冰川规模最大,群智亚冰期规模最小。在温暖时期,气温升高,雪线高度上升,冰川退缩,出现亚间冰期。民德一里斯(大姑一庐山)亚间冰期长达17~18万年。在第四纪大冰期,高纬度气温的急剧下降,导致两极地区形成永久冰盖;在亚冰期,冰川一直伸展到中纬度,在亚间冰期才退缩到高纬度。
        根据科学研究发现,从亚间冰期向亚冰期过渡时,气候常呈渐变形式,其中没有清楚的界线。从亚冰期向亚间冰期过渡时,气候常呈突变形式,两者之间有明确的分界线。科学家们称为终止线。在距今1.1万年前后出现了 一条终止线,标志着最近一次亚冰期结束了,随之而来的是一次新的亚间冰期,气候由冷增暖。
        在第四纪大冰期中,为什么会有亚冰期和亚间冰期的更替呢?按照南斯拉夫气候学家来兰柯维奇在20世纪30年代提出的理论,是由于地球轨道三要素的自然小波动造成的。地球轨道三要素是指:地球轨道的偏心率、地轴的倾斜度和春分点的位置。
        地球绕太阳公转的轨道是一个椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。这样,地球处在轨道的不同位置,距离太阳的远近就不相同,获得的太阳辐射能量就有差异,如冬季在远日点,夏季在近日点,冬季就寒冷而漫长,夏季炎热而短促。地球轨道现在的偏心率是0.164;但是偏心率在0.00~0.06的范围内变动。它的变动周期约为96000年。偏心率的变化影响日地距离,从而影响太阳辐射强度,导致影响地球上的气候。
        地球在春分点处在地球公转轨道上的什么位置,将影响季节的起止时间,也会使近日点和远日点的时间发生变化。地球在春分点的位置,是沿着地球公转轨道向西缓慢地移动,大约每21000年,春分点的位置在地球公转轨道上移动一周。春分节气的时间,每隔70年就要推迟一天。现在北半球夏季远日,冬季近日,夏季比冬季长8天。大约10000年后,就会变成冬季远日,夏季近日,冬季反而会比夏季长8天。就是说,不太冷而且短促的冬季,将会变成寒冷而漫长的冬季。
        地轨倾斜又称黄赤交角,是地球上产生四季的原因。地轨倾斜度的变化,会导致回归线和极圈的纬度发生变化,从而改变地球上的季节。地轨倾斜使回归线在纬度22.1°~24.4°之间变化,使极圈在67.9°~65.76°之间变化。变动的时间周期41000年。地轨倾斜度增大时,回归线纬度升高,极圈纬度降低,高纬度的年太阳辐射总量增加,冬寒夏热、气温年较差增大,低纬度的年太阳辐射总量减少。地轨倾斜度减少时,高纬度冬暖夏凉,气温年较差减少,夏季温度低更有利于冰川发展。


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