geolike.ru

Климаты Кайнозойской эры

 Геохронологическая школа (Кайнозойская эра)

Неогеновый период

Существенное влияние на климат неогена (22,5-1,2 млн. лет) оказали абсолютное господство континентальных условий на материках, резко выраженные контрасты наземного рельефа, наличие высоких и протяженных орографических рубежей, сокращение размеров Арктического бассейна и его относительная инсоляция, уменьшение площади Средиземного моря и ряда других окраинных морей. Три основные тенденции эволюции данного периода: 1) прогрессирующее похолодание, распространявшееся от высоких широт, и появление ледовитости в полярных областях; 2) существенное обострение температурных контрастов между высокими и низкими температурами; 3) обособление и резкое преобладание континентальных климатов.

По данным Ф. Дормана и Е. Жилла, в первой половине миоцена температура колебалась в пределах 16-20°C, а в позднем миоцене она снизилась до 13-16°C.

В пределах тропического пояса выделяют также сектора аридного, переменно-влажного и равномерно-влажного климата. Положение аридного сектора (Средиземноморье, Ближний и Средний Восток) фиксируется по развитию соленосных и гипсоносных отложений, а также по распространению саванно-пустнынной растительности. В пределах переменно-влажного сектора накапливались также и угленосные толщи (Западная Европа, юг Северной Америки) и произрастала своеобразная растительность сходная с саванной и жестколистными лесами современного Восточного Средиземноморья. Область равномерно-влажного тропического климата характеризовалась формированием мощных латернитых покровов и латеритных кор выветривания. Они известны в Австралии, Африке, Америке.

В пределах субтропического пояса, который наиболее четко и обоснованно выделялся в северном полушарии, располагались области с равномерным и переменным увлажнением. Природные условия этого пояса в течение миоцена испытывали наибольшие изменения, с одной стороны, под влиянием наступающего похолодания, а в другой – в результате увеличения континентального климата.

В конце миоцена в умеренном поясе смешанные хвойно-широколиственные леса обеднялись за счет исчезновения теплолюбивых элементов, а в Сибири и на Аляске в это время сократилась роль широколиственных. В пределах лесов средняя январская температура составляла -10..-12°C, июля- 16-18°C, годовая сумма атмосферных осадков 700-800мм. Характерным для этой эпохи является появление субтропического пояса, сходного по своим климатическим характеристикам с современным. Его появление связано с особенностями атмосферной циркуляции умеренного пояса, на формирование которой влияли климатические условия в Полярном бассейне и в северо-восточной Азии.

В эпохе плиоцена (5,5-1,2 млн. лет) отчетливо выражены 2 климатические фазы. Более теплая фаза характерна для раннего плиоцена, а относительно прохладная существовала в позднем плиоцене.

Также выделяются аридный, переменно-влажный и равномерно-влажный климаты. В пределах аридного – происходило формирование соленосных и гипсоносных осадков. Равнинные пространства были покрыты в основном из травянистых сообществ. В области переменно-влажного тропического климата была развита саванная растительность со свойственным ей животным миром (носороги, жирафы, газели). Условия равномерно-влажного климата способствовали интенсивному развитию мощного растительного покрова.

На протяжении плиоценовой эпохи положение поясов умеренно-холодного и умеренного климата сильно изменялось. Во второй половине плиоцена хвойно-широколиственные леса сменяются хвойно-мелколиственными и березово-ольховыми с примесью кустарниковых, а саванно-степи Поволжья, Казахстана, Монголии и других районов замещаются бореальными степями со злаковой и полынно-лебедовой растительностью.

Похолодание в конце плиоцена настолько усилилось, что привело не только к изменению растительного и животного мира, но и к появлению в начале горно-ледниковых, а затем и небольших покровных оледенений в северном полушарии. В Высоких широтах на смену таежному типу растительности приходит лесотундровая. Похолодание наиболее сильно проявилось в полярных областях и постепенно распространилось в умеренные широты. В течение плиоценовой эпохи климат не был однообразным. Достаточно четко в плиоцене выделяется время потепления, об этом свидетельствуют многочисленные палеоботанические и палеозоологические данные.

В целом можно отметить, что в течение плиоценовой эпохи происходило ухудшение климатических условий, и границы климатических зон смещались к экватору. Если в раннем плиоцене эти изменения протекали достаточно медленно и похолодание коснулось только полярных областей и высокогорных районов, то в позднем плиоцене темп резко увеличился.

Климат четвертичного периода

В начале четвертичного периода было прохладнее, чем в неогене, но теплее по сравнению с современной эпохой. Климатическая зональность имела много общих черт с современной, но ее характерной особенностью являлась большая ширина умеренного и тропического поясов.

Сильное похолодание, наступившее в середине раннего плейстоцена с понижением средних годовых температур на 10-15°С в высоких широтах, привело к образованию вначале мощного снежного, а затем ледяного покрова. Ледниковые покровы, существовавшие в полярных районах, в конце плиоцена стали постепенно увеличиваться в размерах.

В эпохи оледенений нарастание мощности ледниковых покровов вызывало их смещение в направлении к экватору. Наибольшее распространение ледяного покрова отмечалось в районах с влажным морским климатом, в то время как в сухом континентальном климате ледники занимали незначительное площади. Во время наиболее сильных похолоданий ледниковый покров в северном полушарии в среднем достигал 57° с.ш., а в отдельных районах языки ледника простирались до 40° с.ш.

Появление материкового щита и глобальное похолодание вызвали интенсивные изменения климатической зональности. По сравнению с современными пояса арктического и антарктического климатов сильно расширились. Арктический пояс распространился до 40-50° с.ш. Эта территория была занята обширными ледниковыми щитами, тундрой, тундро-степями и морскими льдами. Пояса умеренного, субтропического и тропического климатов были сильно сужены и смещены в низкие широты. В засушливых секторах влажность увеличилась, и в периоды оледенений существовали плювиальные эпохи.

Охлаждающее влияние ледников на прилегающие территории вызвало возникновение своеобразных природных зон, называемых перигляциальными степями. Для них характерно сочетание довольно низких температур в течение года, относительно большого количества суммарной солнечной радиации и очень небольшой суммой атмосферных осадков.

Рост ледникового покрова вызвал общее снижение уровня Мирового океана примерно на 100-150 м по сравнению с современным. В периоды оледенений увеличивалась не только континентальность климата, но и происходило понижение температур ввиду того, что значительная доля солнечной инсоляции из-за высокого альбедо ледяной поверхности не расходовалась на обогрев планеты. В ледниковые эпохи северное полушарие было холоднее южного, и поэтому термический экватор располагался в южном полушарии, а не в северном, как в настоящее время.

Согласно расчетным данным В. Косминского, в арктическом поясе в центральной части ледникового щита годовая суммарная радиация составила 3800-4600 МДж/м², общее количество атмосферных осадков – 100 мм/год. Средняя температура самого теплого месяца на краю ледникового щита повышалась до 0°C, ВТО время как в центральных районах опускалась до -25…-30C. В перигляциальной области общее количество атмосферных осадков обычно не превышало. 200-250мм/год. Средняя температура самого теплого месяца доходила до 10С, хотя в холодное время года она часто опускалась до -50C. В умеренном поясе расположенном южнее годовой радиационный баланс составлял 600-1000МДж/м². В некоторых районах температура в летние месяцы составляла 3-5°С, и бывало повышалась до 20°С. На крайнем юге умеренного пояса средние годовые температуры равнялись 7-8°С.

Климаты ледниковых и межледниковых эпох

В течение четвертичного периода наиболее ярко выразилась ритмичность изменений климата, которые носили глобальный характер. Они приводили к периодическому смещению климатических поясов, и их миграция даже за сравнительно короткий промежуток времени составляла 1000—2000 км. Что же касается районов, прилегающих к экватору, то соотношение между оледенениями и плювиалами, т. е. эпохами выпадения обильных осадков во внеледниковых областях, здесь обратное. Ледниковым периодам соответствовали засушливые эпохи, а межледниковьям — дождливые.

Геологические данные свидетельствуют о том, что во время ледниковых эпох соленость вод морей, расположенных в тропическом и экваториальном климате, увеличивалась, следовательно, ледниковые эпохи приводили к возникновению сухого климата в тропических областях.

От межледниковья до ледникового периода среднегодовые температуры поверхностных экваториальных вод изменялись на 6—10°С. Амплитуда климатических изменений нарастала по мере движения от экватора к полюсам и от морских районов к континентальным.

Причем если в областях с морским типом климата происходили колебания в температурном режиме, то во внутриконтинентальных районах изменялась влажность.

В ледниковые эпохи разность между температурами низких и высоких широт в северном полушарии достигала 70°С, в то время как в межледниковые эпохи она составляла всего 30 — 35°С. Увеличение температурных контрастов от межледниковых эпох к ледниковым сопровождалось усилением интенсивности атмосферной циркуляции.

Смещение циклонов к экваториальным широтам приводило к увеличению увлажненности аридных областей, расположенных на территории Южной Европы, Центральной Азии, Африки и Северной Америки.

Циклоническая деятельность в эпохи потеплений обеспечивала обильное выпадение атмосферных осадков в тропических и субтропических широтах. Большое количество атмосферных осадков обеспечивало развитие, с одной стороны, горных ледников, а с другой увеличивало сток равнинных рек. Именно в плювиальные эпохи на равнинах Гоби, Аравии, Сахары Южной Африки и в Австралии была разработана гидрографическая сеть и повышались уровни озер.

В эпохи межледниковий происходило смещение в высокие широты климатических областей, и структура географической оболочки хотя и приближалась к современной. Палеонтологические материалы свидетельствуют о различных особенностях природных зон межледниковий и о значительном расширении экваториальных и тропических поясов по сравнению с эпохами оледенения.

В пределах арктического и антарктического поясов, размеры которых были близки к современным, среднегодовые температуры, как правило, были отрицательными. Средние температуры самого холодного месяца колебались от —30 до —50°С, а в теплые сезоны они повышались до +2°С.

Субарктический пояс характеризовался развитием тундровых и лесотундровых ландшафтов. Средние температуры самого теплого месяца достигали +12°С, и одновременно с этим возрастала годовая сумма атмосферных осадков.

В пределах умеренного пояса, так же как и в современную эпоху были развиты ландшафтно-климатические зоны тайги, широколиственных лесов, лесостепей, степей, полупустынь и пустынь. В зоне тайги в эпохи межледниковий средние температуры в зимнее время не опускались ниже — 20°С, а среднелетние температуры равнялись +10-15°С.

Зона широколиственных лесов характеризовалась среднегодовыми температурами до +4°С. В пределах лесостепной и степной зон климат был более теплым. Среднелетние температуры в этих зонах нередко повышались до 20—25 °С. Общее количество атмосферных осадков не превышало 500 мм и снижалось в центральных районах континентов, где, так же как и в современную эпоху, располагались обширные аридные области, занятые полупустынями и пустынями.

В пределах субтропического пояса выделяются области с соответствующим типом растительности. Северная граница субтропического пояса в эпохи значительных потеплений проходила в более высоких широтах по сравнению с современными. Среднегодовые температуры этого пояса колебались в пределах 14—18°С. В тропическом и экваториальном поясах располагались области с аридным, переменно-влажным (сезонно-влажным) и равномерно-влажным климатом. Среднегодовые температуры в пределах экваториального пояса изменялись в пределах 25-28°С.