气候变迁
地球上各种自然现象都在不断的变化之中,气候的变迁也不例外,所不同的是气候变迁经历的是大跨度的地质历史时期,科学家通过研究历史气象记录、古文献记载、考古实物、地质地貌现象以及理论推测来再现历史上发生的气候变迁。
地质时期的气候变迁
地质学上的证据显示出在地球整个的自然历史中,至少有十分之九的时间是温暖气候所主宰的时代,如古生代早期,从寒武纪起,经奥陶纪、志留纪至泥盆纪,漫长的2.5亿年中;整个中生代至新生代的新第三纪的约2亿多年,气候都是以温暖为优势,当然其中肯定包含间隔着若干个短暂的寒冷时期(冰期)。为冰期所中断的时期的持续时间和影响范围,难以确认,但仅从对地层沉积物的研究上来看,似乎在前寒武纪(距今6亿年前)和石炭、二叠纪(距今3.5亿~2.25亿年)曾出现过大冰期。
在最近的一百万年中以寒冷气候为主导,即第四纪大冰期时期。北极地区的冰盖向中纬度地区大幅度扩张,最强盛的时候到达过北纬57度,某些地方冰盖的厚度达2千米。大冰期中间隔着温暖的间冰期,冷暖的气候变迁引起冰川的消长进退,对欧洲阿尔卑斯山的冰川地貌研究表明,第四纪冰期分为四个冰期,为三个相对温暖的间冰期所分隔。冰期与间冰期相比较,中纬度地区的山地雪线升降幅度可超过1200米。
在我国北方第四纪沉积层所出土的化石中,代表寒冷气候和温暖气候的生物,前者如披毛犀、猛犸象、虎耳草和阴地蕨等,后者如梅氏犀、水牛、榆属、柳属等,证明了第四纪时期我国的气候变迁;再如广泛分布于西北和华北的黄土沉积和其下的红土层,显示出温暖气候向寒冷干燥气候的变迁。当第四纪时,不仅我国的西部高山,而且中、东部的秦岭太白山、台湾玉山都分布有冰川。
大约1万年以前,气候转暖,冰川退缩,地球再次进入了温暖的间冰期。
人类历史时期的气候变迁
大冰期以后,地球大部分地区的气候在公元前5000~公元前3000年前最为温暖,被认为是冰期以后的气候最适期。当时的海平面比现在高2~3米,北冰洋的冰在夏季可能全部融解;现在非洲的撒哈拉和中东的沙漠带,在当时气候要湿润得多。
在公元前900~公元前450年前,即所谓铁器时代的早期,欧洲的气候进入了冷湿时期,阿尔卑斯山的冰川显著扩张;从爱尔兰到德国的许多泥炭层剖面中显示出2500年前在这一广大地区分布着沼泽;北美洲落基山北纬50度以南所发现的现代冰川遗迹大多在这个时期形成。
此后,大致在公元1000~1200年,南、北半球的气候又处于适宜的温暖状态,也被称为“第二个气候最适期”。当时格陵兰岛南部的气温据推测比现在高4摄氏度左右。由于气候比较适宜,维金人在公元 982年移民到格陵兰定居。
公元1430~1850年间,北半球的气候转冷,特别是在1650~1750年间,被称为“小冰期”。伴随着寒冷期气候而来的,是中纬度地带的湿润,雨量的增加使这一时期里海的水平面较之以前和以后几个世纪高出了5米以上。1850年以后,气候又出现增温的趋势。随着近、现代科学观测的日趋完善,气候变迁的研究有了可靠的数据基础,其科学原理被逐渐揭示出来。