大冰期與氣候變化

關(guān)于地球遠(yuǎn)古時代的氣候，由于時代太久遠(yuǎn)，因此我們的認(rèn)識有些模糊不清。

地球形成為行星大約在55億年前，從那時候開始直到46億年前，地球上充滿了原始大氣，并且開始逐漸逃逸；從46億年前開始，地球進(jìn)入到地質(zhì)年代，逐漸產(chǎn)生次生大氣；大約在30億前，地球上出現(xiàn)生命，并開始改造地球大氣；到寒武紀(jì)，大氣才被生物改造成現(xiàn)在這個樣子。但是，對于古生代以前的古氣候，我們幾乎一無所知，到了古生代，古氣候狀況才逐漸清楚起來。

我們大體上已經(jīng)知道，在地質(zhì)時期反復(fù)經(jīng)過了幾次大冰期，其中從古生代以來，就有三次大冰期。它們是：震旦紀(jì)大冰期，古炭紀(jì)—二迭紀(jì)大冰期和第四紀(jì)大冰期。大冰期之間是比較溫暖的間冰期。每兩次冰期之間，大約是2億～3億年。

為什么有這樣長的周期呢？

一種意見認(rèn)為，可能與造山運(yùn)動有關(guān)系。地質(zhì)上的大造山運(yùn)動，往往使地面起伏程度加大，全球變冷。因?yàn)樯矫}越高，引起大氣的熱機(jī)效率就越高，上升運(yùn)動增強(qiáng)，云雨增多，反射率增大，地面接收的太陽輻射能量減少，地表變冷。

三次大冰期與地質(zhì)時代三次強(qiáng)烈的造山運(yùn)動是相對應(yīng)的。震旦紀(jì)大冰期產(chǎn)生在元古代末地殼運(yùn)動以后，石炭紀(jì)—二迭紀(jì)大冰期與海西運(yùn)動相對應(yīng)，第四紀(jì)大冰期與喜馬拉雅運(yùn)動對應(yīng)。這不是偶然的，現(xiàn)在喜馬拉雅山還在升高，造山運(yùn)動并未停止，所以第四紀(jì)大冰期還遠(yuǎn)未結(jié)束。現(xiàn)在喜馬拉雅運(yùn)動還不到7000萬年，第四紀(jì)大冰期還只200多萬年。所以這次大冰期還會延續(xù)下去，至少還要持續(xù)1萬～2萬年。

另一種意見認(rèn)為，地質(zhì)歷史上的大冰期和大間冰期，是由于地球的黃道傾斜的大波動造成的。這種觀點(diǎn)認(rèn)為，黃道傾斜的范圍是在0°～54°之間，黃道傾斜大的時期代表著冰川流行的時期，在三次大冰期期間，黃道傾斜曾有過10°～23.5°的變化。

那么，造山運(yùn)動為什么會有2億～3億年的周期呢？地球黃道傾斜為什么也會有2億～3億年的波動呢？澳大利亞人威廉斯認(rèn)為，這種氣候變遷與地球在銀河系的位置有關(guān)系。因?yàn)榈厍虿煌５乩@太陽公轉(zhuǎn)，整個太陽系也繞著銀河系中心公轉(zhuǎn)，這樣轉(zhuǎn)一圈太陽系才又回到原來位置的時間約為2.5億年。