Что такое ледниковые периоды и почему они происходили на Земле? | Популярный университет

Что такое ледниковые периоды и почему они происходили на Земле?

Как часто происходят ледниковые периоды на Земле?

Ледниковые периоды — загадочные и очень длительные периоды похолодания, которые регулярно наступали на Земле до прихода современных людей (хотя последний из них они застали). Но почему они происходят и возможен ли ледниковый период в будущем?

За последние 2,6 миллиона лет планета пережила более 50 ледниковых периодов с более теплыми межледниковыми периодами между ними.

Но что заставляет ледяные щиты и ледники периодически захватывать планету? Ледниковые периоды обусловлены сложным взаимосвязанным набором факторов, включая положение Земли в Солнечной системе и более локальные параметры, такие как уровень углекислого газа в атмосфере. Ученые все еще пытаются понять, как работает эта система, особенно потому, что вызванное человеком изменение климата, возможно, навсегда нарушило работу этого цикла.

На самом деле, подсказки о ледниковых периодах в истории Земли ученые начали получать лишь несколько столетий назад. В середине XIX века швейцаро-американский натуралист Луи Агассис впервые открыл морены — следы, оставленные ледниками, которые представляют собой смесь камней и различного «мусора» с грязью. Ученый подозревал, что эти морены на большие расстояния перемещали древние ледники.

К концу XIX века ученые уже открыли четыре ледниковых периода, которые произошли в эпоху плейстоцена, длившуюся примерно с 2,6 миллиона лет назад до примерно 11 700 лет назад. Однако лишь десятилетия спустя исследователи поняли, что этих холодных периодов в истории нашей планеты было гораздо больше.

Крупный прорыв в понимании циклов ледникового периода произошел в 1940-х годах, когда сербский астрофизик Милутин Миланкович предложил, что движение Земли вокруг Солнца может быть связано с длительными климатическими изменениями на нашей планете. Впоследствии эти периодические события получили название циклов Миланковича.

Миланкович описал три основных способа изменения орбиты Земли по отношению к Солнцу. Эти факторы определяют, сколько солнечной радиации (другими словами, тепла) достигает планеты.

Во-первых, это эксцентричная форма орбиты Земли вокруг Солнца, которая меняется от почти круглой до эллиптической в течение 96 000-летнего цикла. Причина, по которой она имеет такую выпуклость, заключается в том, что Юпитер, который составляет 4% массы нашей Солнечной системы, обладает сильным гравитационным эффектом, который смещает орбиту Земли сначала в одну сторону, а затем в другую.

Во-вторых, Земля наклоняется, что является причиной появления времен года. Наклон оси вращения Земли означает, что одно полушарие всегда отклоняется от Солнца (там в это время наблюдается зима), а другое — к солнцу (там наступает лето). Угол этого наклона меняется с периодичностью около 41 000 лет, что меняет выраженность времен года. Таким образом, если ось вращения планеты будет более вертикальной, то, конечно, лето будет менее теплым, а зима — немного менее холодной».

В-третьих, существует колебание наклонной оси Земли, которая движется так, как если бы это был вращающийся волчок. Все дело в том, что угловой момент Земли, вращающейся очень быстро, заставляет ось тоже раскачиваться. Это колебание происходит в 20 000-летнем цикле.

Орбитальные условия, создающие прохладное лето — особенно важные факторы, позволяющие предсказать ледниковый период. Дело в том, что если льду удается пережить теплый период, он неминуемо будет накапливаться сезон за сезоном.

Но для перехода в ледниковый период одних орбитальных явлений недостаточно. Фактическая причинно-следственная связь в появлении ледникового периода заключается в фундаментальной обратной связи в климатической системе. Ученые все еще спорят о том, как различные факторы окружающей среды влияют на оледенение и дегляциацию, но недавние исследования показали, что уровни парниковых газов в атмосфере играют в этом процессе важную роль.

Например, ученые из Потсдамского института исследований воздействия климата (PIK) в Германии показали, что наступление прошлых ледниковых периодов было вызвано главным образом уменьшением содержания углекислого газа и что резкое увеличение содержания углекислого газа в атмосфере из-за антропогенных выбросов, вероятно, подавило наступление следующего ледникового периода на срок до 100 000 лет.

Понравился наш материал? Подписывайся на «Популярный университет» в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.

Поделиться