主要概論
在地質曆史上曾經出現過氣候寒冷的大規模冰川活動的時期,稱為冰河期(iceage)以下簡稱冰期。這種冰期曾經有過三次,即前寒武晚期、石炭-二疊紀和第四紀。第四紀冰期來臨的時候,地球的年平均氣溫曾經比現在低10℃~15℃,全球有1/3以上的大陸為冰雪覆蓋,冰川面積達5200萬平方千米,冰厚有1000米左右,海平面下降130米。
第四紀冰期又分4個冰期和3個間冰期。間冰期時,氣候轉暖,海平面上升,大地又恢複了生機。第四紀冰期的遺迹最多,如斯堪的納維亞半島的峽灣,北歐、中歐、北美衆多的冰碛殘丘,阿爾卑斯山的U型谷和陡峭的山峰,法國和瑞士交界處侏羅山巨大的冰漂礫等,都是第四紀冰川作用留下的産物。
在近年來全球變暖這一判斷已被越來越多人接受的大背景下,今年入冬以來的極寒天氣令許多人費解。
基本定義
冰期有廣義和狹義之分,廣義的冰期又稱大冰期,狹義的冰期是指比大冰期低一層次的冰期。大冰期是指地球上氣候寒冷,極地冰蓋增厚、廣布,中、低緯度地區有時也有強烈冰川作用的地質時期。大冰期中氣候較寒冷的時期稱冰期,較溫暖的時期稱間冰期。大冰期、冰期和間冰期都是依據氣候劃分的地質時間單位。大冰期的持續時間相當地質年代單位的世或大于世,兩個大冰期之間的時間間隔可以是幾個紀,有人根據統計資料認為,大冰期的出現有1.5億年的周期。冰期、間冰期的持續時間相當于地質年代單位的期。
在地質史的幾十億年中,全球至少出現過3次大冰期,公認的有前寒武紀晚期大冰期、石炭紀-二疊紀大冰期和第四紀大冰期。冰川活動過的地區,所遺留下來的冰碛物是冰川研究的主要對象。第四紀冰期冰碛層保存最完整,分布最廣,研究也最詳盡。在第四紀内,依冰川覆蓋面積的變化,可劃分為幾個冰期和間冰期,冰蓋地區約分别占陸地表面積的30%和10%。但各大陸冰期的冰川發育程度有很大差别,如歐洲大陸冰蓋曾達北緯48°,而亞洲隻達到北緯60°。由于氣候變化随地區的差異和研究方法的不同,各地冰期的劃分有所不同。1909年,德國的A.彭克和E.布呂克納研究阿爾卑斯山區第四紀冰川沉積,劃分和命名了4個冰期和3個間冰期。随後,世界各地也都劃分出相應的冰期和間冰期。
冰河期成因
冰河時期主要造成原因與火山爆發有非常大的關系,當火山爆發時,将會噴發出上萬噸二氧化硫到高空大氣中,進而反射陽光使其無法進入地球表面,因此造成地表溫度迅速下降,進而導緻冰河時期的發生。而一般二氧化硫在空氣中,會慢慢的變成亞硫酸或硫酸,經下雨後落到地面之後,造成植物跟生物無法生長,也是導緻生物滅亡的其中一項因素。而一般數萬噸的二氧化硫在空氣中會慢慢經由雨水降落到地表,因此需要數年或數十年才有辦法将空氣中的二氧化硫清洗到正常值範圍,當恢複正常範圍後,理論上陽光進入地表會導緻溫度上升,然而地表跟海面因為之前溫度驟降導緻結冰,造成陽光再反射到太空,溫度沒有顯著上升,需要持續上百年或上千年才有辦法讓溫度恢複到正常水平。
動植物特征
在一萬年前的冰河時代,北美大陸上到處都是巨獸的身影,如長毛的猛瑪象、牙齒鋒利的乳齒象、有着劍齒的貓科動物以及巨大的熊。但是幾千年間,這些巨獸就紛紛走向滅絕。許多專家認為是人類殺害了這些巨獸,本報以《人類消滅了冰河期巨獸?》為題也對此進行了報道。但5月11日出版的權威雜志《自然》發表了一項新的研究報告,該報告稱,一萬年前巨獸的滅絕是氣候變化而非人類或疾病導緻的。
阿拉斯加大學的戴爾·古色雷等科學家對600塊1.8萬年前至9千年前的美洲野牛、駝鹿、麋鹿、猛瑪象、野馬和人類的骨頭用放射性碳進行了日期标記,發現在人類的足迹踏上阿拉斯加和現在的加拿大育空地區之前,猛瑪象和野馬的數量正在急劇下降。然而,就在同一時期,野牛大量存在,駝鹿和麋鹿數量也在急劇上升。如果人類過度捕殺導緻了巨獸的滅絕,應當首先捕殺體形小的鹿,為何野牛大量存在,而駝鹿和麋鹿數量反而急劇上升呢?
更為有趣的發現是,化石記錄顯示,人類更熱衷于捕殺野牛和駝鹿,但是它們幸存了下來。古色雷說:“我想像人類可以捕殺任何他們能夠捕殺的動物。但是人類的營地并沒有任何的猛瑪象和野馬屍骨,恰恰相反,隻有很多野牛和麋鹿的遺骸。”
猛瑪象、野馬等巨獸滅絕的原因是由于氣候變暖找不到足夠的食物,保存的花粉樣本表明,氣候的變化導緻了這些動物的營養供給發生了變化。來自加拿大和阿拉斯加州大學的科學家認為,從更新世到全新世過渡時期,即晚更新世時期,氣候由寒冷幹旱變得溫暖潮濕,矮草生長更加茂盛,接着出現了森林。在寒冷氣候下生存得很好的猛瑪象、野馬等巨獸,就不能适應新的氣候了。由于猛瑪象和拉丁美洲馬不能從森林中找到足夠的食物,它們沒能幸存下來。古色雷說:“在野馬和猛瑪象滅絕很久以前,野牛和麋鹿數量大增。唯一合理的解釋是後者有大量的食物來源。”
古色雷還表示,化石記錄使人們對一場大瘟疫導緻猛瑪象滅絕的說法産生懷疑。科學家曾認為緻命性疾病會導緻所有物種滅絕,但是化石記錄上不能體現這一點。并且能夠傳染并導緻多種物種死亡的疾病十分罕見,而且野牛、麋鹿和駝鹿并沒有受到影響,因此可以推斷這種假設不成立。



















