- •1.Палеогеография как наука. Геологическая и географическая
- •2. Методологические основы палеогеографии
- •3. Понятие суша и область сноса в палеогеографии
- •4. Методы изучения погребенного и реконструируемого палеорельефа
- •5. Реконструкция расположения древних рек и направлений древних ветров, направления движения древних ледников
- •6. Методы определения рельефа дна и глубин древних водоемов
- •7. Методы определения физико-химических свойств воды древних водоемов
- •8. Методы выявления древнего климата
- •9. Приемы составления и использования палеогеографических карт
- •10.Строение и основные закономерности (свойства) географической оболочки.
- •11. Общие закономерности развития географической
- •12. История создания теории тектоники литосферных плит и современные представления о развитии литосферы.
- •13. Догеологическая палеогеография Земли: образование Солнечной системы и двойной планеты Земля-Луна
- •14.Палеогеография Земли в катархее (Развитие первичной Земли)
- •15. Процесс выделения земного ядра и его значение для развития Земли
- •Тектоническое развитие континентальных щитов в архее. Формирование Моногеи
- •17.Тектоническое развитие литосферы в протерозое. Формирование и распад Мегагеи (Пангеи I), формирование Мезогеи (Родинии)
- •18.Тектоническое развитие литосферы в позднем протерозое и фанерозое. Распад Мезогеи, Формирование и распад Пангеи.
- •19. Общие закономерности современного рельефа и его развития
- •20. Общие закономерности строения и состава гидросферы и атмосферы
- •21.Происхождение гидросферы и история океанических вод
- •Этапы эволюции гидросферы
- •23.Основные причины и типы колебаний уровня моря. Изменения уровня океана в геологическом прошлом
- •24.Происхождение и эволюция атмосферы
- •25. Причины изменения климатов
- •1. Изменения наклона земной оси (с периодом около 40 тыс. Лет);
- •2. Изменения эксцентриситета земной орбиты (с периодом 92 тыс. Лет);
- •3. Изменения времени наступления равноденствий (около 21 тыс. Лет).
- •26. Климаты земли в геологическом прошлом
- •27. Древние коры выветривания и эволюция древних и
- •28.Древнее проявление жизни. Возникновение и эволюция животных
- •29.Возникновение и эволюция растений. Великие флоры прошлого
- •30.Псилофитовая флора и вестфальская флора
- •31.Юрская голосеменная флора. Позднемеловая и кайнозойская флора покрытосеменных
- •32.Закономерности биологической эволюции
- •33.Взаимосвязь организмов и условий среды в общей эволюции биосферы
- •34. Происхождение человека и его влияние на географическую оболочку
- •35.Раннепалеозойский и раннегондванский этапы развития географической оболочки
- •36.Среднепалеозойский и позднегондванский этапы развития географической оболочки
- •37.Пермо-триасовый, мел-палеогеновый и позднекайнозойский этапы развития географической оболочки
- •38.Палеагеаграфічнае развіццё тэрыторыі Беларусі ў палеазоі
- •39.Палеагеаграфічнае развіццё тэрыторыі Беларусі ў мезазоі
- •40.Палеагеаграфічнае развіццё тэрыторыі Беларусі ў кайназоі
26. Климаты земли в геологическом прошлом
К важнейшим параметрам климата относится средняя глобальная температура у земной поверхности, на которую наибольшее влияние оказывают три фактора: количество СО2 в атмосфере, величины солнечной постоянной и альбедо Земли. Увеличение солнечной радиации на 1% при постоянном альбедо Земли повышает среднюю температуру на 1,4°С, а увеличение альбедо на 0,01 понижает температуру на 2°С.
А. В современную эпоху средняя температура нижнего слоя воздуха равна 15°С. На протяжении фанерозоя (до плиоцена включительно) средняя температура воздуха была выше современной на 2,8 — 11,0°С, т.е. соответствовала 18 — 26°С. В конце фанерозоя (олигоцен, плиоцен — плейстоцен) отмечались заметные понижения температуры воздуха.
Б. В истории климатов Земли существенным было чередование теплых и холодных периодов. Причем холодные (ледниковые) периоды были относительно непродолжительными и разделялись длительными теплыми. В истории Земли можно выделить следующие ледниковые эры: раннепротерозойскую (2500 — 2000 млн. лет назад), позднепротерозойскую (900 — 630 млн. лет назад), палеозойскую (460 — 230 млн. лет назад), которые в свою очередь еще подразделяются на ледниковые периоды и эпохи.
В позднем протерозое был широко распространен Лапландский ледниковый покров (670 — 630 млн. лет назад) в Европе, Азии, Западной Африке и в Австралии. Ледниковые щиты (при средней мощности до 2500 м) только в Восточной Европе и Западной Африке занимали площади не менее 4 — 7 млн. км2. В палеозойской эре особый интерес для рассмотрения представляет ледниковый период (поздний ордовик — ранний силур), причем тиллиты этого времени (460 — 420 млн. лет назад) имели широкое распространение в Африке, Южной Америке, в восточной части Северной Америки и в Западной Европе. Общая площадь территории, покрытой в позднем ордовике материковым оледенением, составляла примерно 23,6 млн. км2, а в раннем силуре — 13,7 млн. км2. Мощность сахарского ледникового покрова составляла около 3000 м.
Ледниковый покров в позднем карбоне-перми занимал значительные пространства Гондваны. В Центральной Африке о наличии мощного ледникового покрова в этот период свидетельствуют обнаруженные моренные отложения (тиллиты) в Замбии, Зимбабве, Конго и Танзании. Центр так называемого «гондванского» оледенения (мощность ледникового покрова достигала 4 — 4,5 км) располагался в Центральной Африке (около Замбези), откуда ледники радиально распространялись на Мадагаскар, в Южную Африку и Южную Америку. Вероятно, области оледенения Гондваны занимали площадь не менее 35 млн. км2 (возможно, и до 50 млн. км2, что в 2 — 3 раза превышает площадь современной Антарктиды.
Четвертичному периоду предшествовала длительное понижение температуры воздуха, особенно это проявилось в олигоцене. В северном полушарии средние температуры воздуха в середине эоцена составляли 22 —25°С, а во второй половине олигоцена они снизились до 15 —18°С. Более интенсивно в этот период понижались температуры воздуха и поверхностных вод океана в южном полушарии. Имеются материалы, свидетельствующие о развитии оледенения в отдельных районах Антарктиды именно в олигоцене, а настоящий ледниковый покров образовался на данном материке в начале миоцена (20 — 25 млн. лет назад).
Теплые периоды (ранний карбон, поздняя юра, поздний мел, эоцен) отличались такими признаками: средняя температура воздуха была сравнительно высока, выражены не все современные климатические зоны (выпадали обе полярные ледяные зоны), зоны широкие и переходы между ними постепенные, причем общая дифференциация климатических зон выражена весьма мало.
Холодные периоды (ордовик-силур, поздний карбон-пермь, неоген, плейстоцен) характеризовались тем, что средняя температура воздуха была значительно ниже, чем в теплые периоды, выражены все климатические зоны, границы между зонами резкие.
Расчеты по теории климата показывают, что во время теплых периодов фанерозоя температура воздуха в тропических широтах повышалась сравнительно не намного, тогда как в средних и особенно в высоких широтах она была гораздо выше современной. В эти периоды при увеличении притока солнечной радиации значительно возрастала энергия атмосферных процессов, что интенсифицировало меридиональный перенос воздушных масс. В результате климат полярных зон обычно был сравнительно теплым, что исключало существование полярных льдов.
Так, по расчетам, в середине мелового периода (около 100 млн. лет тому назад) широколиственные тропические леса были широко распространены в умеренных широтах. В Антарктиде отсутствовал ледниковый покров. Уровень океана был на сотни метров выше современного. Во внутренних областях даже зимой температура воздуха не опускалась ниже 0°С. Расчетная температура тропических вод составляла около 25 —30°С.
В холодные периоды атмосферная циркуляция носила противоположный характер. Солнечная активность ослабевала, и соответственно уменьшался меридиональный перенос воздушных масс. Экваториально-тропическая зона сужалась, появлялись холодные полярные (ледяные) зоны, причем границы между климатическими зонами становились резкими и возрастала дифференциация климатических условий. Все это и способствовало в прошлом возникновению на материках ледниковых покровов.
Климаты плейстоцена. Наиболее характерной чертой плейстоцена было неоднократное чередование ледниковых и межледниковых эпох. Плейстоцен считают временем максимального распространения континентальных обстановок. В течение плиоцена и плейстоцена средняя высота материков возросла на 500 м (в настоящее время составляет 875 м). Такое возрастание средней высоты суши могло вызвать охлаждение земной поверхности на 3°С. В эпохи оледенений значительные пространства Евразии и Северной Америки покрывались ледниковыми покровами (соответственно 25% и 60% площади материков). В период максимума оледенения площадь ледников составляла более 45 млн. км2 или 30% площади суши (современное около 11%). Объемы льда ледниковых щитов Северной Америки достигали около 24 млн. км3, а Европейского – 7,7 млн. км3, т.е. их объемы соотносились как 3:1. Такие огромные массы льда привели к снижению в северном полушарии температуры воздуха намного ниже современных значений, в частности в Западной Европе на 9 —12°С, на востоке Северной Америки на 10—14°С, а среднеглобальной температуры приземного слоя воздуха на 5 —6° С ниже современной.
В межледниковые эпохи климат становился более теплым и влажным, а максимумы среднегодовой температуры бывали даже на 2 —3°С выше современных значений.
В перигляциальной зоне обширные пространства занимали своеобразные ландшафты (тундростепи). После максимального похолодания началось в связи с потеплением климата смещение географических поясов в обратном направлении — от экватора к полюсам. На основе палеоботанических исследований, установлено, что в Европе ритмические изменения природы проходили по такой схеме: ледяная зона — зона широколиственных пород – ледяная зона (смещение зональных границ составляло около 2500 км к югу и северу). Ритмические явления охватывали и более южные районы (современные субтропическую и тропическую зоны) северного полушария. Здесь отмечалось чередование плювиальных (соответствуют оледенениям высоких широт) и ксеротермических периодов. Смена влажных и сухих периодов происходила так: умеренная зона — субтропическая зона — умеренная зона. Смещение зональных границ происходило на 1500 – 2000 км.