1. 冰期形成原因
南极大陆的形成可追溯到3亿年前的石炭纪。从石炭纪晚期至早侏罗世全球大陆板块汇聚在一起形成泛大陆。
1.7亿年前,泛大陆解体为两部分,北方为劳亚古陆,南方为冈瓦纳古陆。此时北大西洋开始裂开,大约在5000万年前,北大西洋与北冰洋彻底贯通,北方的劳亚大陆彻底分裂为北美大陆和欧亚大陆。
1.7亿年前海陆分布图
1.5亿年前,冈瓦纳大陆开始裂解。到了白垩纪,印度板块与非洲板块分离并向北运动,印度洋开始形成;南美洲与非洲分离,其间形成南大西洋。
与此同时,南极洲与非洲分开并向南运动,最终在距今大约8000万年前的白垩纪晚期达到与今日相似的位置。
8000万年前海陆分布图
5300万年前,澳大利亚与南极洲开始分离。
南美洲和南极洲是冈瓦纳古陆最后裂离的陆块。从晚白垩世至始新世,南美洲和南极洲之间以长约900千米、宽100多千米的斯科舍地峡相连接。动物们可以通过大陆桥自由迁徙。
5000万年前海陆格局
与此同时,地球发生一场影响深远的降温事件。在5300万年前至3400万年前的时间里,全球二氧化碳含量持续降低,引发冰室效应,造成全球气候降低。
但是科学家推测,气候变冷并不足以让整个南极洲被冰雪覆盖,那么是什么让南极洲成了冰封的世界呢?
南大洋环流
南大洋环流形成图
大约 3400 万年前,由于构造运动,德雷克海峡开始形成,历经数百万年,南美洲和南极洲彻底分离,太平洋和大西洋在这里相互连通, 南极洲大陆最终成为与世隔绝的孤洲。
正是因为海峡的贯通,得以让洋流畅通无阻地流过,引起了洋流和热传输的重组,形成了环绕南极洲的独特洋流——南大洋环流(Antarctic Circumpolar Current,简称ACC)。
南大洋环流
南极环流是地球唯一环绕地球的洋流,也被认为是当今世界上最强大的洋流,每秒携带58亿到64亿立方英尺的水。它阻碍了太平洋环流和大西洋环流将低纬度温暖的地表海水输送到南极海岸,让南极洲彻底成为一个孤岛。由于南极环流的独特地位,因此有些科学家提议将南大洋上升为地球的第五大洋。
南大洋环流
没有了来自低纬度地区的温暖水汽,南极洲内陆温度开始降低,植被开始消失,大陆冰川开始扩张,冰盖开始蔓延,经过了几百万年,南极洲终于变成了今日荒芜的模样
2. 地球冰期形成原因
岩冰就是几亿万年天然形成的冰岩。它的形成距今约6—7亿年间。当时,地球上曾发生了全球性,冰盖气候的冰球事件,冰期后,又发生了热室气候事件。这种极热和极冷的现象,便形成了稀罕少见的冰岩。
冰岩里含有人体需要的锌,硒等,还有各种微量元素和矿物质。
3. 冰期长短的影响因素
不结冰。
位于德国北部的基尔运河,西南起于易北河口的布伦斯比特尔科克港,东北至于基尔湾的霍尔特瑙港,横贯日德兰半岛,全长53.3海里,是连接北海和波罗的海的重要航道,故又名“北海-波罗的海运河”。基尔运河的开通极大地缩短了北海与波罗的海之间的航程,比绕道厄勒海峡-卡特加特海峡-斯卡格拉克海峡减少了370海里。
德国修建这条运河,原为避免军舰绕道丹麦半岛航行,建成后,北海到波罗的海的航程缩短了756公里之多。在商业上,现为北海与波罗的海之间最安全、最便捷和最经济的水道。1907年开始对河床进行拓宽和加深工程,于1914年第一次世界大战爆发前几周完成,已能通行大型舰船。
4. 冰期间冰期的气候循环模式
一)冰期与间冰期的概念
冰期 第四纪全球降温,在高纬度地区和高山(高原)地区发生大规模冰川活动,这一时期称为冰期。该时期气候寒冷,高纬度地区和中、低纬度的山地(高原)、均为冰川所覆盖,年平均气温较现今低8~13℃。
间冰期 在前一次和后一次冰期之间的时期,称为间冰期。该时期气候温暖、湿润,冰川规模缩小或在中纬度地区消失。
冰后期 是第四纪最后一次冰期,即大理冰期退缩以来的时期,称为冰后期。最后一次冰期退却的年代,世界各地不一,大约在距今11000年左右。
雨期(洪积期)冰期时在干旱、半干旱地区,其降雨量相应增加,呈现湿润多雨气候,称为雨期或洪积期。
间雨期(间洪期)间冰期时在干旱、半干旱地区,其降雨量减小,气候干燥,故称为间雨期(间洪期)。
表2-3 第四纪沉积物成因分类表
因而上述冰期与雨期相当,间冰期与间雨期相当。这都是第四纪气候变化的结果,必然影响到第四纪沉积物的类型。
(二)冰期与间冰期对古地理环境及生物界的影响
第四纪冰期与间冰期的气候变化,很大程度上,控制着第四纪堆积物的沉积环境,并影响着生物群、地形和土壤等的形成与发展。
冰期时,气候寒冷,陆地上约占二分之一的广大面积曾为冰川所覆盖。从而使陆地上地理环境和生物界发生了巨大的变化。冰川对原有基岩和松散堆积物进行改造,并形成了冰川地貌及其堆积物。由于气候酷冷,在冰川作用范围内,主要是冰冻物理风化作用,化学风化及成土作用很难进行,这一时期形成的风化壳基本是由机械风化的粗碎屑所组成,土壤不发育。大规模的冰川摧毁了原有的植物群落,使暖温带植物大量灭绝或南移;动物群有些种属灭绝、变异或向赤道方向迁徙;冰期也产生了寒带(喜冷)动物群和植物群的新种属。第四纪生物界中,进化最快、最特殊的是人类的出现,这与古气候的冰期变化有很大关系。
间冰期时,伴随大规模的冰川消融,气候转温暖、湿热、生物茂盛。形成以流水和湖沼作用为主的地貌及其堆积物。此时化学风化及成土作用较易进行。热带(喜热)动物和植物群的分布范围再度扩大,并向两极方向迁徙。冰期中寒冷生物由于气候骤然变暖,可发生变异或灭绝。
在干旱地区,因冰期时多雨,河流及湖泊作用加强,形成流水作用为主的地貌及洪积、湖积物。间冰期少雨,降水不能大量以冰雪形式累积成冰川。此时气候干燥,主要盛行风沙地貌及风积物、残积物。
在赤道热带地区,由于气温高,冰雪融化量大,难以形成冰川。但冰期和间冰期中,也出现冰期多雨,间冰期雨量减少的现象。主要盛行流水和湖沼地貌及其堆积物。作为湿热地区标志之一是残积红土较为发育。
在海洋中,尤其是一些内陆海及边缘海中,古气候变化所引起的自然地理环境变化,虽不如陆地那样显著,但在生物组合和迁徙、沉积物的变化以及引起海面升降等方面均有表现。海面升降的幅度在第四纪最大一次冰期中,可达100~120m。冰期和间冰期所引起海面的升降,控制着陆地的河流及其剥蚀作用的强度,从而制约了海盆、河流及陆地上堆积物的形成与发展。
(三)关于冰期与间冰期变化的原因
冰期与间冰期气候变迁的原因,一般认为与太阳辐射强度的变化及地轴倾斜度的变动等有关。前者如太阳辐射加强(它又与太阳黑子周期活动有关),地表温度就升高,使大气环流增强而引起降水量和蒸发量的变化。后者如地轴倾斜度的变动,是产生四季的原因,它的变动影响着地表辐射量的增减,对气候产生变异作用。关于地球气候变化原因的探索,这是一个理论问题,曾有过不少假说,引起热烈争论,但至今仍没有一致公认的结论。
5. 冰期形成的原因
’冰河世纪‘’易与其它方面含义混名,所以改称为‘’冰河时期‘’最合适。
◆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。
◆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。
◆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。
◆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。
◆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%。
6. 冰期和间冰期形成原因
指地球历史中有地层记录的一段漫长的时期。由于目前已经发现地球上最老的地层同位素年龄值约46亿年左右。因此,一般以46亿年为界限,将地球历史分为两大阶段,46亿年以前阶段称为“天文时期”或“前地质时期”,46亿年以后阶段称为“地质时期”。
历史时期是指人类活动的历史包括史前历史在内
7. 冰期的气候特点是什么
冰期是气候较寒冷的时期。
间冰期是两次冰期之间唯一相对温暖时期。
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于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亿,有人根据统计资料认为,大冰期的出现有1.50亿年的周期。冰期、间冰期的持续时间相当于地质年代单位的时期。
8. 冰期气候
冰期和间冰期是地球历史上一种周期性的气候变化现象。它们的主要异同点如下:
1. 定义:冰期是指地球表面的气温下降,冰川扩张的时期;间冰期是指冰期和暖期之间的时期。
2. 时间跨度:冰期通常持续数万年至数十万年,而间冰期持续时间相对较短,一般为几千年至几万年。
3. 气候变化:冰期气候寒冷干燥,冰层覆盖面积增大;间冰期气候较温暖,冰层退缩,海平面上升。
4. 生物进化:冰期和间冰期对生物进化产生了不同的影响。在冰期,温度和湿度的下降会导致许多动植物灭绝或难以生存,而在间冰期,气候逐渐回暖,生物多样性增加,许多物种得以繁衍生息。
5. 形成原因:冰期和间冰期的形成原因复杂多样,包括地球自转、地轴倾角、太阳活动周期等因素的影响。
总体来说,冰期和间冰期是地球历史上一种周期性的气候变化现象,它们对地球的自然环境和生物进化产生了深远的影响。
9. 为什么会出现冰期间冰期交替
地球在40多亿年的历史中,曾出现过多次显著降温变冷,形成冰期。特别是在前寒武纪晚期、石炭纪至二叠纪和新生代的冰期都是持续时间很长的地质事件,通常称为大冰期。大冰期的时间尺度至少数百万年。大冰期内又有多次大幅度的气候冷暖交替和冰盖规模的扩展或退缩时期,这种扩展和退缩时期即为冰期和间冰期。
10. 冰期间冰期旋回的原因
(glacial cycle)又称冰期旋回(cycle of glacial age)。一个冰川周期由冰期 和间冰期 两个互相对立而又互相转化的气候期组成。冰期由初冰期开始,进入最盛的全冰期阶段,然后冰期减弱,向气候增暖的负冰期转化,最后进入湿热的间冰期。
在地质历史中,全球规模的冰川活动有约2.5亿年的周期,这种长期变化可能同太阳系围绕银河系中心的旋转有关
11. 冰期的气候特征
冰期的出现是有时间性的,应该在冬至以后,大约12月下旬和1月份,天气越来越冷,河里的水会渐渐结冰