Клімат Землі в минулому

Вступ.

Розділ 1. Теоретико-методологічні аспекти вивчення клімату.

1.1. Методи вивчення клімату.

1.2. Причини зміни клімату.

Розділ 2. Льодовикові епохи.

2.1. Дослідження причин та розвитку зледеніння, основні погляди вчених.

2.2. Наслідки зледенінь для подальшого розвитку Землі.

2.3. Зледеніння на території сучасної України.

Розділ 3. Сучасні зміни клімату в ХІХ – ХХ ст.

3.1. Кліматичні умови голоцегену.

3.2. Оцінка стану клімату Землі.

3.3. Зміни термічного режиму та його наслідки.

Висновки.

Список використаної літератури.


Вступ

Актуальність теми. Повсюдна зацікавленість кліматичними проблемами в другій половині ХХ ст. пов’язаний з усвідомленням науковою громадськістю світу того факту, що земна кліматична система, будучи енергетично відкритою, може змінювати стан своєї термодинамічної рівноваги (причому і суто випадково, і детерміновано) під впливом змін природних кліматоформуючих факторів, а також через чинники антропогенного походження, особливо в результаті антропогенного забруднення атмосфери газо-аерозольними домішками. Щоправда, донедавна одна з найважливіших складових цієї проблеми – глобальне потепління клімату в результаті антропогенного підсилення парникового ефекту – мала все ж суто науковий характер.

Відомості про клімат віддалених епох отримані в результаті вивчення матеріалів про природні умови минулого. Оскільки процеси формування осадових відкладень, вивітрювання гірських порід, розвитку водойм, існування живих організмів залежали від атмосферних факторів, дані про ці процеси дозволяють оцінити кліматичні умови відповідних періодів часу.

Інтерпретація матеріалів про природні умови геологічного минулого для з'ясування кліматичного режиму пов'язана з великими труднощами, причому деякі з них мають принциповий характер. До таких труднощів, зокрема, ставиться необхідність застосування в цих дослідженнях принципу актуалізму, що у цьому випадку відповідає прийняттю допущення про збереження в минулому таких же зв'язків між кліматом і іншими природними явищами, які існують у цей час. Хоча подібний підхід не є безперечним, різноманіття природних процесів, що залежать від клімату, дозволяє здійснювати незалежну перевірку результатів відновлення кліматичних умов минулого по різних палеогеографічних показниках. У зв'язку із цим можна не сумніватися у вірогідності найбільш загальних закономірностей кліматичних умов геологічного минулого, установлених у палео-географічних дослідженнях, хоча більше приватні результати цих досліджень нерідко є дискусійними й вимагають подальшого вивчення.

Істотним доповненням до палеогеографічних даних при вивченні кліматичних умов минулого є матеріали по палеотемпературам, одержувані в результаті аналізу ізотопного складу органічних залишків. Оцінка точності таких матеріалів і питання про їхню правильну інтерпретацію пов'язані зі значними труднощами, які поступово переборюються в міру розвитку методів палеотемпературних досліджень.

Основною метоюпроведених досліджень було вияснити, яким чином і наскільки змінювались кліматичні умови України та світу в давнину.

Завдання дослідження:

· встановити характер трансформації клімату в давні часита характер зледенінь;

· виявити характерні причини та наслідки зледенінь для клімату;

· оцінити, зміни та розвиток кліматичних умов.

Об’єктами дослідженняє кліматичні поля температури, повторюваність природних катастрофічних процесів та явищ.

Предмет дослідження. Вікова трансформація кліматичних полів температури, динаміка повторюваності природних катастрофічних процесів та явищ, зміни клімату.


Розділ 1. Теоретико-методологічні аспекти вивчення клімату

1.1. Методи вивчення клімату

При вивченні кліматів минулого використовуються відомості про структуру осадових порід, геоморфологічні показники й матеріали про викопні флори й фауни. В основі першого підходу перебувають добре вивчені в цей час зв'язку літогенезу із кліматичними факторами. Так, зокрема, в умовах жаркого й вологого клімату відбувається інтенсивне хімічне вивітрювання гірських порід, що приводить до руйнування нестійких мінералів. При сухому жаркому кліматі хімічне вивітрювання менш інтенсивно, у таких умовах великого значення набуває руйнування гірських порід під впливом вітру й коливань температури. Ще менш істотно хімічне вивітрювання в умовах холодного клімату, де переважає фізичне вивітрювання, при якому зберігаються малостійкі в хімічному відношенні мінерали.

Умови зволоження дуже впливають на обсяг і структуру осадових відкладень, у сухих районах цих опадів звичайно небагато, у вологих областях їхня кількість зростає, причому серед них значне місце займають алювіальні опади.

Із кліматичними умовами тісно зв'язаний процес вуглеутворення, у зв'язку із чим, дані про викопні вугілля можуть бути використані для реконструкції кліматів минулого. Інтерпретація цих даних зв'язана, однак, з певними труднощами, тому що залежність вугленакопичення від клімату в різні періоди часу істотно змінювалася відповідно до змін характеру рослинності, з якої формувалися вугілля. Наприклад, якщо багато вугіль девонського періоду накопичувалися в умовах сухого клімату, у пермо-карбоновий час утворення вугілля частіше було зв'язано з порівняно більше вологими кліматичними умовами.

При вивченні кліматів минулого застосовуються також матеріали про відкладення вапняків, доломітів і про соленосні відкладення, які особливо істотні для реконструкції кліматичних умов древніх водойм.

У деяких випадках матеріали про структуру осадових порід використовуються для оцінки сезонних змін клімату. Найбільш відомий приклад такого роду - вивчення стрічкових глин, що утворилися в районах, близьких до периферії континентальних заледенінь. При літнім таненні льодовиків водні потоки виносили з їхньої поверхні велика кількість грубого уламкового матеріалу, у холодну пору року в цих районах відкладала набагато менша кількість дрібнозернистої глинистої речовини. Шарувата структура стрічкових глин дозволяє оцінити тривалість періоду їхнього утворення[3, c. 16-17].

Для вивчення режиму атмосферних опадів і формування крижаного покриву широко використовуються геоморфологічні показники. З них варто виділити дані про положення берегової лінії океану, які дозволяють оцінити обсяг води, витраченої на утворення континентальних заледенінь або отриманої океаном при таненні цих заледенінь.

Основним показником розвитку льодовиків служать матеріали про зміни рельєфу під впливом заледенінь. Поряд з ними важливою характеристикою кліматів минулого можуть бути дані про висоту снігової лінії в горах, положення якої визначається режимом температури й опадів.

Певні відомості про умови зволоження можна одержати за даними про древні озера й річкові долини. Так, наприклад, сліди численних озер і рік на території сучасних пустель свідчать про більші зміни режиму зволоження, що відбулися в цьому районі.

Матеріали про коливання рівня таких замкнутих водойм, як, наприклад, Каспійське море, дозволяють оцінити приплив води в цю водойму й, отже, кількість опадів у басейнах живильних його рік для різних періодів часу.

Для вивчення умов зволоження й термічного режиму в минулому використовуються дані про характер викопних ґрунтів. Сліди вічної мерзлоти в ґрунтах мають значення для відновлення зон з холодним кліматом.

Для палеокліматичних досліджень представляють також інтерес відомості про характер процесу ерозії, що істотно залежить від кліматичних умов, зокрема від умов зволоження.

Велике значення для вивчення кліматів минулого мають матеріали про географічний розподіл живих організмів, особливо про розподіл рослин, що істотно залежить від кліматичних умов. Застосування цього методу дає більше надійні результати для не дуже віддаленого минулого, коли рослини мало відрізнялися від їхніх сучасних форм і коли, очевидно, кліматичні умови також впливали на поширення рослин, як і в наш час. Для більше древніх епох застосування зв'язків життєдіяльності сучасних рослин з метеорологічними факторами в реконструкції кліматів минулого стає скрутним, що обмежує можливості використання матеріалів про розподіл рослин у палеокліматических дослідженнях.

Великим досягненням останніх десятиліть з'явилося застосування методу аналізу викопного пилка й суперечка рослин, що дозволяє одержати характеристику складу рослинного покриву в певному районі. Цей метод також легше використовувати для епох, протягом яких рослини були близькі до сучасного[8, c. 29-30].

Варто згадати про застосуванні у вивченні змін клімату даних про річні кільця дерев. Зміни цих кілець дозволяють виявити короткоперіодичні коливання клімату, а їхня структура характеризує загальні кліматичні умови (наприклад, слабкий розвиток річних кілець у дерев карбонових боліт свідчить про відсутність у цьому випадку сезонних змін клімату).

Сутужніше використовувати для вивчення кліматів минулого матеріали про копалини фаунах, тому що залежність географічного розподілу тварин від клімату, за