第四紀(jì)氣候研究的問(wèn)題綜述

肖彪 徐阿猛 王銀龍 趙景宇

摘要：第四紀(jì)是地殼發(fā)展歷史中最新的一個(gè)階段，第四紀(jì)是指約2.4 Ma以來(lái)地球發(fā)展的最新階段。按照第四紀(jì)氣候變化，通常把第四紀(jì)分成四個(gè)尺度不等的時(shí)期：早更新世（Q1），中更新世（Q2），晚更新世（Q3），全新世（Q4）。通過(guò)對(duì)第四紀(jì)氣候變化規(guī)律研究，可進(jìn)一步推測(cè)現(xiàn)代氣候變化和發(fā)展趨勢(shì)，為長(zhǎng)期氣候變化預(yù)報(bào)服務(wù)。第四紀(jì)是自然與人類相互作用的時(shí)代，它的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)變化都與人類的生存與發(fā)展息息相關(guān)。

關(guān)鍵詞：第四紀(jì);氣候;變化;影響

中圖分類號(hào)：P56

一、前言

第四紀(jì)以來(lái)氣候變化劇烈，冷暖干濕交替變化較多，氣候變化呈現(xiàn)出全球性、同時(shí)性和階段性[1]。第四紀(jì)氣候變化的范圍是全球性的，但存在區(qū)域差異，最顯著的是中緯度地區(qū)，極地和赤道地區(qū)變化不大。在第四紀(jì)氣候變化中，冰期和間冰期交替出現(xiàn)，雨期和間雨期變化，冬風(fēng)和夏風(fēng)變化。氣候經(jīng)常在溫暖和寒冷之間交替。氣候變化導(dǎo)致自然環(huán)境（生物、地質(zhì)、土壤、地球化學(xué)等）的變化，特別是生物群落的遷移，并伴隨著滅絕。這些堆積變化的記錄已成為研究第四紀(jì)氣候變化的重要依據(jù)。

二、第四紀(jì)氣候劃分

第四紀(jì)氣候可以分為四個(gè)時(shí)期。第一個(gè)時(shí)期為早更新世，該時(shí)期的氣候經(jīng)過(guò)證明不是從新世亞熱帶氣候直接進(jìn)行過(guò)度過(guò)來(lái)的，而是經(jīng)過(guò)一個(gè)漫長(zhǎng)的寒冷節(jié)段演變過(guò)來(lái)的為暖溫帶半濕潤(rùn)氣候。第二個(gè)時(shí)期為中更新世，該時(shí)期植被經(jīng)歷了由針葉闊葉混交林向溫帶灌叢草地的轉(zhuǎn)變，反映了該時(shí)期氣候總體上屬溫帶氣候，反映了濕熱波動(dòng)下的暖濕氣候特征。第三個(gè)時(shí)期為晚更新世，該時(shí)期植被為溫帶森林草原，平原及山區(qū)覆蓋了以云杉、冷杉為主要樹(shù)木的針葉林，而且還含有猛犸象、披毛犀等喜冷動(dòng)物，反映了當(dāng)時(shí)氣候?yàn)楸壓錃夂颍驓夂蚝涠稍铩５谒膫€(gè)時(shí)期為全新世。根據(jù)全新世氣候變化的特點(diǎn)，可將其劃分為A、B、C、D四個(gè)階段[1]。

三、第四紀(jì)氣候變化證據(jù)

第四紀(jì)氣候變化的主要證據(jù)有生物證據(jù)、地質(zhì)證據(jù)、地貌質(zhì)證據(jù)、土壤證據(jù)和地球化學(xué)證據(jù)。

生物證據(jù)主要用生物氣候變化推定氣候變化的理論基礎(chǔ)，個(gè)別生物的生態(tài)與環(huán)境的物質(zhì)條件之間的關(guān)系是保持不變的，生物的分布變化就代表氣候條件的變化。動(dòng)物是陸地上最重要的氣候指標(biāo)。可以根據(jù)第四紀(jì)地層中所含的哺乳類化石的成分和種類的比例對(duì)其生態(tài)進(jìn)行分析 [2]。更新世的氣候變化也可以通過(guò)動(dòng)物沉積物中包含的脊椎和軟體動(dòng)物化石的形態(tài)和分布規(guī)律來(lái)證明。第四紀(jì)植物的水平和垂直地劃分帶，揭示氣候環(huán)境的空間地域特性;第四紀(jì)冰期和間冰期的氣候?qū)χ参锶郝涞囊苿?dòng)具有顯著的影響，這種植被可以反映氣候變化的特征;樹(shù)木年輪的寬度、密度、氧同位素比也可以說(shuō)明氣候變化特征。利用植物化石可以估計(jì)第四紀(jì)的氣候變化特征，但很難利用植物化石來(lái)估計(jì)第四紀(jì)的氣候變化。

地形證據(jù)主要有冰川地形、冰川侵蝕地形、冰積地形、冰水地形、風(fēng)沙地形、黃土地形以及雪線高度的變化。土壤證據(jù)是指土壤發(fā)生的過(guò)程，取決于母質(zhì)巖石和沉積物的類型，氣候，地形，植物和微生物的生長(zhǎng)和土壤的發(fā)生時(shí)間。第四紀(jì)降水量的變化，可以證明第四紀(jì)氣候的變化。在第四紀(jì)時(shí)期，中緯度帶和赤道附近湖泊的水面高于現(xiàn)實(shí)水面。原因在于冰期這些地區(qū)氣候寒冷，導(dǎo)致蒸發(fā)量下降，降水積累較多，在冰期湖面水升高咸度降低，在間冰期湖水面降低咸度升高。青藏高原大面積大面積隆升是我國(guó)新生代以來(lái)環(huán)境演化中最突出的區(qū)域性事件，也是第四紀(jì)氣候變化的主要原因之一。大高原的快速隆升不僅改變了高原本身的自然面貌，而且直接控制了季風(fēng)的形成，從而徹底改變了我國(guó)自然帶的分布規(guī)律和區(qū)域分異規(guī)律，形成了冬干夏熱的水熱條件下的自然地理過(guò)程[3]。

四、第四紀(jì)氣候變化帶來(lái)的影響

第四紀(jì)氣候變化導(dǎo)致了大陸冰川的大規(guī)模消退，冰期和間冰期的溫差為9-16攝氏度[4]。不同類型的證據(jù)，如生物、地質(zhì)和冰蓋現(xiàn)象，只能單獨(dú)證明氣候變化，很難對(duì)它們進(jìn)行準(zhǔn)確的比較;陸地古氣候和海洋古氣候的證據(jù)可以結(jié)合起來(lái)，詳細(xì)劃分冷期和暖期。陸地古氣候證據(jù)只能勾勒出冰期和間冰期的大致輪廓，而連續(xù)的海洋證據(jù)可以詳細(xì)研究冰期和間冰期的冷暖期。第四紀(jì)氣候變化的直接結(jié)果是冰期和間冰期的交替。這種變化引起了生物、地質(zhì)、地貌、土壤、地球化學(xué)和海面的變化。第四紀(jì)是人類及其社會(huì)產(chǎn)生和發(fā)展的時(shí)代[5]。第四紀(jì)氣候變化對(duì)人類的產(chǎn)生發(fā)展有著重要影響，同時(shí)人類活動(dòng)作為一種日益重要參與地質(zhì)過(guò)程的外力影響第四紀(jì)氣候。

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