地球气候变化史_地球气候演化小史

1.古气候的气候史

2.地球环境的演化

3.地球新生代起于何时历经几个阶段

4.地质时期的气候变化有哪些？

5.近代的世界气候有哪些变化？

气候变化大概经历了八九十兆兆兆亿次吧。

气候剧变大概经历了将近八九十次，其实每一次地球内部、外部的剧烈运动都会带来气候的巨大变化。

距离现在三亿五千万年前的第四代人类就是因为一颗巨大的流行撞击地球而造成的冰河世纪提早到来而灭绝的，第三代、第二代人类已经形成了人类社会和原始的文明。但因为气候的剧变造成了人类及主要动植物的灭绝。

古气候的气候史

全球气候变化（Climate change）是指在全球范围内，气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间（典型的为30年或更长）的气候变动。气候变化的原因可能是自然的内部进程，或是外部强迫，或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变。

2020年1月，全球平均气温破纪录，成为自1880年有气象记录以来的最热1月。

原因

尽管还存在一点不确定因素，但大多数科学家仍认为及时取预防措施是必需的。针对气候变化的国际响应是随着联合国气候变化框架条约（UNFCCC）的发展而逐渐成型的。1992年UNFCCC阐明了其行动框架，力求把温室气体的大气浓度稳定在某一水平，从而防止人类活动对气候系统产生“负面影响”。

全球问题

到目前为止，UNFCCC已经收到来自185个国家的批准、接受、支持或添改文件，并成功地举行了6次有各缔约国参加的缔约方大会。尽管各缔约方还没有就气候变化问题综合治理所取的措施达成共识，但全球气候变化会给人带来难以估量的损失，气候变化会使人类付出巨额代价的观念已为世界所广泛接受，并成为广泛关注和研究的全球性环境问题。

在地质历史上，地球的气候发生过显著的变化。一万年前，最后一次冰河期结束，地球的气候相对稳定在当前人类习以为常的状态。地球的温度是由太阳辐射照到地球表面的速率和吸热后的地球将红外辐射线散发到空间的速率决定的。从长期来看，地球从太阳吸收的能量必须同地球及大气层向外散发的辐射能相平衡。大气中的水蒸气、二氧化碳和其他微量气体，如甲烷、臭氧、氟利昂等，可以使太阳的短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收地球的长波辐射。因此，这类气体有类似温室的效应，被称为“温室气体"。温室气体吸收长波辐射并再反射回地球，从而减少向外层空间的能量净排放，大气层和地球表面将变得热起来，这就是"温室效应"。大气中能产生温室效应的气体已经发现近30种，其中二氧化碳起重要的作用，甲烷、氟利昂和氧化亚氮也起相当重要的作用。从长期气候数据比较来看，在气温和二氧化碳之间存在显著的相关关系。国际社讨论的气候变化问题，主要是指温室气体增加产生的气候变暖问题。

地球环境的演化

地球起源以来的约46亿年中，气候曾发生过多次巨大变化。现在人们还无法了解地球早期的气候状况，只能通过某些直接和间接的方法，推测约20亿年以来的气候变化。前寒武纪以来，至少出现过多次全球性的大冰期。

一般认为，对地质时期温度的估计从中生代（距今2.3～0.67亿年）起才比较可靠。据H·弗洛恩估计，中生代时的年平均温度在两极附近为8～10℃，低纬度热带地区为25～30℃。 第四纪大冰期开始时间有很大争论，但多数人认为始于距今 200万年以前。第四纪气候是以大陆冰盖和中、高纬度山岳冰川为主要特征，统称为第四纪大冰期。在第四纪内，依据冰川覆盖面积的变化，可划分出几次冰期和间冰期。由于气候变化随地区的差异和研究方法的不同，各地划分的冰期有所不同。

第四纪中以里斯冰期的冰川作用最为强烈，当时地球有十分之二到十分之三的大陆面积为冰川覆盖（现在约为十分之一）。在亚洲，冰盖到达贝加尔湖附近。

冰期气温平均比现代低 8～10℃。间冰期气温比现代高，北极地区气温较现在高10℃以上，低纬度地区也较现在高5～6℃。冰期和间冰期温度的巨大变化，导致其他气候要素和自然地理因子的变化：①雨带分布的变化。冰期时，极地冰原面积扩大，极地反气旋增强，极地高压带向中、低纬度地区扩展，迫使行星极锋带移至中、低纬度地区，导致中、低纬度地区低气压活动频繁，雨量充沛，湖水面积扩大。例如，亚洲中部、非洲北部和中部、北美洲西部等,在冰期时均为湿润地区,但在间冰期时，上述地区的气候常很干燥。②雪线的升降。冰期时,全球山岳雪线普遍下降,大多数山岳雪线下降1000～1400米，热带地区雪线下降700～900米。③海平面的升降。冰期时，地球表面的水相当大的一部分形成巨大冰盖而留在陆地上，海平面因此降低。例如，玉木冰期时的海平面比现代低约 100米。在间冰期最暖时期的海平面，可能比现代高出15～30米，甚至更高。④生物群落的迁移。在冰期时，冰川扩张，气候带向低纬度地区移动。在间冰期时，冰川退缩，极地地区气温升高，气候带向高纬地区移动。与气候带相应，生物群落也随之南北迁移。例如：克里米亚（里斯冰期）的地层里发现过北极狐、北极鹿化石；在南高加索，从冰期地层里发现过猛犸象化石，这些都属于极地动物。在间冰期，北冰洋沿岸有虎、麝香牛等喜温动物群活动。 冰后期（约从1万多年前开始）,全球气温逐渐上升，冰川覆盖的面积相应缩小，海平面随之上升，地球气候又进入较为温暖的时期。

地球新生代起于何时历经几个阶段

地球环境的演化是从初始阶段到陆上植物的出现，具体如下：

最初的地球经历着原子演化过程。地壳内部大量放射性元素进行裂变和衰变。

这个过程所释放能量的积聚和迸发，陨星对地表的频繁撞击，以及可能由于月球被地球捕获时而引起的潮汐摩擦力等，都会导致地壳火山的强烈活动；

使得被禁锢在地壳内部的挥发性物质不断喷发出来，形成一个主要成分有水、一氧化碳(CO)、二氧化碳?(CO2)和氮等组成的还原大气圈。水汽冷凝后在低处汇聚成为海洋。

游离氧的出现，促进了生命的进化，这就是真核细胞的出现（距今10～15亿年），即在生物进化史上出现了有性繁殖和多细胞的生物。生物更为多样化。

生命在陆上出现，进化极为迅速。这是因为陆地具有更多样的生态环境，促使生物的分化和变异。生物之间的相互依存、相互制约和相互竞争的关系，也推动了生物的进化，生态系统结构也就愈来愈复杂。

陆上植物的出现，产生了土壤层。土壤是植物与岩石相互作用的产物。土壤的形成使易于淋失的养分在地表上富集起来，从而保证了生物圈的发展和繁荣。

地球环境在地球历史上经历了许多次巨大的变动。生物屏障的建立（大陆分离）或打破（大陆连结），对生物的地理分布和进化都产生深远影响。环境的剧烈变化，使许多生物死亡和灭绝（例如中生代的大型爬行动物），幸存的在新环境下突变为新种。

现代全球环境的形成

现代全球环境的形成大概是在新生代开始的。在中生代中期和晚期，世界大部分地区都是属于热带和亚热带气候，季节性变化小。到了新生代，随着现代山系如阿尔卑斯山和喜马拉雅山的隆起，发生世界性的气候变化。

气候带形成了，季节交替显著了。地球环境向着更多样化方向发展。现代的全球生态系统，包括木本和草本的被子植物、哺乳类、鸟类以及种类繁多的昆虫大约是在第三纪形成的。这个生态系统经过第四纪的严酷考验基本上稳定下来了。

地质时期的气候变化有哪些？

1.前寒武纪：前寒武纪晚期超大陆和“冰室”世界（距今6亿5千万年前）

形成于11亿年前的罗迪尼亚超大陆这时开始分裂。前寒武纪晚期的世界与现在的气候十分相近，是一个“冰室”世界。

2. 寒武纪：古生代的开始（距今5亿1,400万年前）

具有硬壳的生物在寒武纪第一次大量出现。诸大陆为浅海所泛滥。超大陆冈瓦那开始在南极附近形成。

巨神海（Iapetus Ocean）在劳伦西亚（Laurentia，北美）、波罗地（Baltica，北欧）和西伯利亚（Siberia）这几个古大陆之间扩张。

3.奥陶纪：古海洋隔开诸大陆（距今4亿5,800万年前）

4.志留纪：古生代海洋闭合，诸大陆开始碰撞（距今4亿2,500万年前）

5.泥盆纪 ：鱼类的时代（距今3亿9千万年前）

泥盆纪时，古生代早期海洋闭合，形成“前（pre-Pangea）”大陆。淡水鱼类从南半球迁徙至北美和欧洲。森林首次在赤道附近的古加拿大生长。

植物大量生长，形成了今天加拿大北部、格陵兰北部和斯堪的纳维亚的煤炭。

6.石炭纪早期：石炭纪早期大陆开始形成（距今3亿5,600万年前）

石炭纪早期，欧美大陆(Euramerica)和冈瓦那大陆间的古生代海洋闭合，形成阿帕拉契山脉(Appalachian Mts.)和维利斯堪山脉(Variscan Mts.)。南极开始形成冰帽，同时四足脊椎动物在赤道附近的煤炭沼泽开始发展。

7.石炭纪晚期 ：巨大煤炭沼泽的时代（距今3亿600万年前）

石炭纪晚期，由北美及欧洲组成的大陆与南方的冈瓦那大陆碰撞，形成了大陆(Pangea)的西半部分。南半球大部分被冰所覆盖，而巨大的煤炭沼泽则沿着赤道形成。

以赤道为中心，大陆从南极延伸至北极，并将古地中海(Paleo-Tethys Ocean)与古大洋(panthalassic)分隔在东、西两侧。

8.二叠纪

二叠纪末期：自古至今最大的灭绝（距今2亿5,500万年前）

二叠纪时，巨大的沙漠覆盖了西大陆。同时爬行动物扩散到整个超大陆。99%的生物在灭绝中消失，标志着古生代的终结。

9.三叠纪

三叠纪末期，大陆形成（距今2亿3,700万年前）

形成于三叠纪的超大陆使陆生动物可以从南极迁徙到北极。在二叠纪-三叠纪大灭绝之后，生命开始重新多样化。同时，暖水生物群落扩散到整个古地中海（Tethys Ocean）。

10.侏罗纪

侏罗纪早期：恐龙遍布大陆（距今1亿9,500万年前）

侏罗纪早期，中南亚开始形成。宽广的古地中海将北方大陆与冈瓦那大陆分隔开。尽管大陆依然完整，不过可以听到大陆开始分裂的隆隆声。

11.侏罗纪晚期 ：大陆开始分裂（距今1亿5,200万年前）

侏罗纪中期，大陆开始分裂。侏罗纪晚期，中大西洋是将非洲与北美东部隔开的狭窄海洋。东冈瓦那大陆开始与西冈瓦那大陆分离。

12.白垩纪 ：新的大洋张开（距今9,400万年前）

白垩纪时南大西洋张开。印度从马达加斯加分离，加速向北对着欧亚大陆撞去。值得注意的是，北美仍与欧洲相连，澳大利亚仍然是南极洲的一部分。

白垩纪时全球的气候比现在要温暖。恐龙与棕榈树出现在现在的北极圈，南极洲以及澳洲南部。虽然白垩纪早期的极区可能会有一些冰帽存在，但是整个中生代都没有任何大规模的冰帽出现过。

白垩纪是海盆迅速张裂的时期。中洋脊迅速扩张导致了海平面的上升。

13.白垩纪-第三纪灭绝 ：恐龙时代的终结（距今6,600万年前）

希克苏鲁伯（Chicxulub）撞击地球。这个直径16千米的彗星的撞击导致了全球气候变化，恐龙和许多其他种类的生物因此而灭绝。白垩纪晚期，海洋继续拓宽，印度接近亚洲南缘。

14.始新世 新生代早期：印度开始撞击亚洲（距今5,020万年前）

5千万至5千5百万年前，印度开始撞击亚洲，形成了青藏高原和喜马拉雅山脉。原本与南极洲相连的澳洲，此时也开始迅速向北移动。

15.中新世 ：世界显出现代构造（距今1,400万年前）

2千万年前，南极洲被冰雪所覆盖，同时北方各个大陆迅速冷却。世界看起来和现代相似，不过请注意佛罗里达和亚洲的一部分仍然在海洋之下。

16.冰川时代晚期 ：过去3千万年来地球进入冰室气候（距今18,000年前）

当地球处于“冰室”气候时，两极皆被冰雪覆盖。极区冰盖因为地球轨道变化（米兰柯维奇旋回Milankovitch Cycle）而扩张。最后一次极区冰盖扩张发生在18,000年前。

17.现代世界 ：现今世界有定义明确的气候带

我们进入了大陆碰撞的新阶段，这最终会在未来形成新的超大陆。全球气候在变暖，因为我们正在脱离冰川时代，同时也因为我们向大气层中排放温室气体。

近代的世界气候有哪些变化？

整个地质时期地球气候曾经历了巨大的变化,反复有过几次大冰期,其中最近的三次大冰期（即震旦纪大冰期、石炭—二迭纪大冰期和第四纪大冰期）为科学家所公认,在三次大冰期之间为温暖的大间冰期气候.寒冷的冰期同温暖的间冰期相比是短暂的,在整个地球气候史中,大部分时期（占90％以上年代）为温暖气候,比现在温和.

震旦纪大冰期,发生在距今约六亿年以前.亚、欧、非、北美和澳大利亚的大部分地区,都发现了冰碛层,说明这些地方曾发生过具有世界规模的大冰川气候.我国东部和中部广大地区,也有震旦纪冰碛层,说明这里也曾经历过寒冷的大冰期.

寒武纪— 石炭纪大间冰期,距今约3～6亿年,当时整个世界气候都比较温暖.特别是石炭纪是古气候中典型的温和湿润气候,森林面积极广,最后形成丰富的煤矿,树木也缺少年轮,说明气候具有海洋性特征.在我国石炭纪时期全处在热带气候条件下,但到石炭纪后期,从北到南出现湿润带、干燥带和热带三个气候带.

石炭—二迭纪大冰期,距今2～3亿年,主要是在南半球,北半球除印度外,目前尚未找到可靠的冰川遗迹,当时我国气候仍有温暖湿润气候带、干燥气候带和炎热潮湿气候带三个气候带.

三迭— 第三纪大间冰期,距今约200万年～2亿年.整个中生代气候温暖,到新生代的第三纪世界气候更趋暖化,格陵兰也有温带树种.三迭纪时期,我国西部和西北部普遍为干燥气候；到侏罗纪,我国地层普遍分布着煤、粘土和耐火粘土等,说明当时是在湿润气候控制之下.侏罗纪后期到白垩纪是干燥气候发展的时期,当时我国曾出现一条明显的干燥带,西起天山、甘肃,南伸至大渡河下游到江西南部,都有干燥气候条件下的石膏发育.到了第三纪,我国的沉积物大多带有红色,说明当时气候比较炎热.第三纪末期,世界气温普遍下降,整个北半球喜热植物逐渐南退.

第四纪大冰期,约始于200 万年前.大冰期中仍然是冷暖干湿交替出现的,当寒冷时期,即亚冰期,气温比现代气温平均约低8°～12℃,高纬度地区为冰川覆盖,如最大的一次亚冰期（里斯冰期）,世界大陆有十分之二、三的面积为冰川所覆盖.当时北半球有三个主要大陆冰川中心,即斯堪的纳维亚冰川中心,其冰流曾南伸到北纬51°左右；格陵兰冰川中心,其冰流也曾南伸到北纬38°左右；西伯利亚冰川中心,冰层分布于北纬60°～70°之间,有时可达北纬50°附近的贝加尔湖.冰川扩张,气候带南迁,生物群落也随之南移,如里斯冰期时,北方动物南迁,在克里木的旧石器时代（距今25万年以前）地层中曾发现过北极狐和北极鹿化石.

两个亚冰期之间的亚间冰期,气候比现代温暖,北极气候比现代约高出10℃以上,低纬度气温也比现代高5.5℃左右.原覆盖在中纬度的冰盖消失了,退缩到极地区域,甚至极地的冰盖也消失了.冰盖退缩或消失,气候带北移,生物群落也随之北移,如北冰洋沿岸也有虎、麝香牛等喜热动物群活动,喜暖植物可一直分布到北极圈.

当高纬地区处于冰期时,冰川覆盖扩大,极地高压增强,迫使极锋带南移到中纬度.在中纬度极锋带上气旋活动频繁,雨量丰富,内陆湖水上涨,如我国罗布泊在冰期时,湖水水域比现代大4～5倍.反之,当高纬度地区处于间冰期时,大陆冰盖及极地高压向极区收缩,气候带北移,中纬度地区有些地方出现干燥气候,大约在一万年以前大理亚冰期（相当于欧洲武木亚冰期）消退,北半球各大陆的气候带分布和气候条件,基本上形成为现代气候的特点了.

地质时期的气候情况,我们只能根据间接的标志去研究.如根据某一地质时代的岩石性质、古老的土壤、地形以及古生物化石,还可以用放射性碳C14含量来推断地质时期气候状况等等.在某一地区中如发现冰碛石、冰擦痕、漂石等,这就是寒冷时期冰川活动的证明；黑龙江地区的灰化土下面埋藏有古红色土,可推知古代那里曾经有过炎热的气候；如果在现代沙漠地区发现有干涸河谷地形和湖岸线的遗迹,就表示该地是由湿润气候转变为沙漠的.生物化石是说明地质时代气候状况的良好根据,如果有马匹或走禽的化石,表示这里曾是草原气候；猿猴化石表示曾出现过森林气候；在格陵兰曾发现温带气候的树叶遗物,证明这里曾有过温暖的时期；苏联的乌克兰曾发现古代棕榈的遗迹,证明那里曾出现过热带气候.

通过上述方法对地层沉积物的广泛分析,证实整个地质时期地球气候曾经历了巨大的变化,反复有过几次大冰期,其中最近的三次大冰期（即震旦纪大冰期、石炭—二迭纪大冰期和第四纪大冰期）为科学家所公认,在三次大冰期之间为温暖的大间冰期气候.寒冷的冰期同温暖的间冰期相比是短暂的,在整个地球气候史中,大部分时期（占90％以上年代）为温暖气候,比现在温和.

世界近代的气候变化是以冷暖转换和干湿交替为其主要特征的，气温的升降起伏，降水量的多少变化是相当频繁的。以温度为例，在“小冰期”之后，大约在1850~1940年，地球的平均气温升高0.6℃；1940~10年，地球平均气温约下降0.3℃。

20世纪初到40年代出现世界范围的增暖现象，在北极最突出，如巴伦支海水面温度1919~1928年比1912~1918年高出8℃，因而在30年代时巴伦支海出现过许多以前根本没有过的喜热性鱼类。这种增暖现象到40年代达到顶点。此后，世界气候变冷，以北极为中心的北纬60°以北，气温愈来愈冷；进入60年代以后，高纬度地区气候变冷的趋势也很明显，如1968年冬，冰岛和格陵兰岛竟被冰块连接起来。我国气温变化的趋势，基本上和全球平均气温演变趋势一致，转折点在40年代。从40年代末开始直到现在，我国气温总的趋势是不断下降。

全球气温变化

未来的10年间，世界气候和过去二十年的气候相比会不会有多大变化呢？答案不尽相同。在国外有些气候学家设想20世纪40年代开始的变冷趋势还会继续下去，认为目前异常气候的频繁出现是气候恶化的一种征兆，它意味着冰河期或小冰河期即将到来；但另一些气候学家则认为，由于工业高速发展，大气中二氧化碳含量不断增加，世界正进入一个迅速转暖的时期，并且推测，将出现全球气温升高，中纬度地区干旱，两极冰雪融化，海平面上升和海水淹没沿海平原等现象。而我国气候学家根据历史气候变化规律分析，认为当前气候变化虽然比较突出，但仍属一般性波动，不会导致持续冷化或干旱化。当前出现的一些异常气候均未超出历史上曾经出现过的严重程度，不能把这种气候异常看成是趋势性的气候变化的开始。美国的一些气候学家认为，未来的气候条件和过去三十年的平均状况很可能差不多。但大多数人倾向于未来全球温度特别是高纬度地区，将有一个小的增温。