包浪　李海平

摘要：重建第四紀(jì)環(huán)境使環(huán)境演變的時(shí)間框架可以建立起來(lái)，結(jié)合地層層序，可正確的解釋地質(zhì)沉積記錄的環(huán)境信息，并將這些分散的地質(zhì)信息記錄進(jìn)行對(duì)比。關(guān)于第四紀(jì)末次間冰期一冰期（130-10KaBP）的氣候旋回的研究能比較詳細(xì)的運(yùn)用這些不同的方法和手段。本文通過(guò)對(duì)末次間冰期一冰期的氣候環(huán)境的描述，分析此種氣候旋回的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。

關(guān)鍵詞：末次間冰期-冰期；氣候變化；氣候旋回；驅(qū)動(dòng)機(jī)制

1.引言

在18世紀(jì)末至19世紀(jì)早期，歐洲研究者依據(jù)阿爾卑斯山和斯堪的納維亞山地冰川堆積物和基巖、漂礫上發(fā)現(xiàn)冰川擦痕遠(yuǎn)離現(xiàn)代冰川的分布情況，提出了“冰期理論”。最著名的是Penck和Bmckner（1909）對(duì)阿爾卑斯4次冰期（玉木、里斯、民德和貢茲）劃分規(guī)模影響很大。

近年來(lái)對(duì)深海沉積有孔蟲(chóng)殼體中與冰量變化有關(guān)的氧同位素測(cè)定與古地磁測(cè)年法結(jié)合的研究，確定了稱(chēng)為深海氧同位素階段（MIS）的多次冷期和暖期的交替存在及與之對(duì)應(yīng)的米蘭科維奇學(xué)說(shuō)的驗(yàn)證和發(fā)展，大大更新了冰期的理論。

在過(guò)去的幾十年里對(duì)末次間冰期一冰期的環(huán)境變化進(jìn)行了大量的研究，積累了豐富的陸地化石、極地冰川和深海沉積氧同位素序列等反映環(huán)境變化信息。在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)，地球經(jīng)歷了暖期和冷期以及一些持續(xù)時(shí)間較短的氣候波動(dòng)（冰階和間冰階），這些環(huán)境的演變可以運(yùn)用各種地質(zhì)測(cè)年的方法來(lái)提供過(guò)去130KaBP相對(duì)可信的證據(jù)。

2.第四紀(jì)末次間冰期的氣候變化

2.1氣候狀況

末次間冰期的開(kāi)始表現(xiàn)約130KaBP，結(jié)束于約75KaBP，在世界各地有不同的名稱(chēng)，在阿爾卑斯山稱(chēng)為里斯-玉木間冰期，在中國(guó)東部稱(chēng)為廬山-大理間冰期。這段時(shí)候的氣候狀況，在深海沉積物、冰芯氧同位素曲線(xiàn)和孢子花粉記錄和海平面變化曲線(xiàn)上都有比較明顯的反映。大量氣候替代性指標(biāo)表明末次間冰期最暖時(shí)，北半球中緯度到高緯度的氣候比現(xiàn)代要明顯的溫暖。

2.2溫度記錄

古植物的記錄表明當(dāng)時(shí)在歐洲和北美存在著大范圍的森林。來(lái)自法國(guó)和德國(guó)西北部的孢粉記錄表明當(dāng)時(shí)的年平均氣溫比現(xiàn)代要高1-2℃：來(lái)自挪威西部、荷蘭和意大利的古植物記錄表明當(dāng)時(shí)夏天的溫度要高于現(xiàn)代2℃：而大西洋加拿大當(dāng)時(shí)的溫度至少要比現(xiàn)代高4℃。

2.3生物群演變

世界各地末次間冰期的植被與全新世的植被有很多相似之處。在西歐的若干標(biāo)準(zhǔn)地點(diǎn)里，孢粉分析表明當(dāng)時(shí)都具有大西洋混交櫟林植被。在我國(guó)末次間冰期里的南方和北方動(dòng)物群有著較大的差異。北方的主要是丁村人動(dòng)物群，其中森林型喜暖動(dòng)物成分較多，草原型和喜冷動(dòng)物較少。而在南方此時(shí)生活的是含有智人化石的大熊貓一劍齒象動(dòng)物群，主要發(fā)現(xiàn)在廣東和廣西的一些洞穴中。

3.末次冰期的氣候變化

3.1定義

末次冰期發(fā)生距今75-10KaBP之間，中歐稱(chēng)為玉木冰期，在中國(guó)東部稱(chēng)為大理冰期或者太白冰期，在珠穆朗瑪峰地區(qū)稱(chēng)為珠穆朗瑪冰期。在距今60-30Ka年末次冰期，出現(xiàn)一個(gè)間冰階使該冰期分裂成兩個(gè)階段，第一個(gè)階段在珠穆朗瑪峰地區(qū)稱(chēng)為基龍寺階段或者珠穆朗瑪冰期I，距今約75-60Ka年；第二階段為絨布寺階段或這珠穆朗瑪冰期Ⅱ，距今約30-13Ka年，其降溫幅度比第一階段更大，極盛期在距今18Ka年。

3.2氣候變化

在末次冰期間，全球氣候變化整體趨勢(shì)是寒冷時(shí)期，有大規(guī)模的全球冰流擴(kuò)張，海平面的大幅度降低。下面以全球冰流擴(kuò)張和海平面降低兩方面為例，分析末次冰期的氣候特征。

末次冰期在海洋上主要表現(xiàn)為海平面大幅度的降低，大陸架出露成陸。在此期間，巨大的冰體在陸地堆積，海水蒸發(fā)損失得不到補(bǔ)充，導(dǎo)致海平面大幅度下降。然而，末次冰期的海平面應(yīng)該不是穩(wěn)定不變的。在這段時(shí)間，我國(guó)出現(xiàn)了兩次海侵，說(shuō)明在末次冰期期間有小規(guī)模的回暖現(xiàn)象。

4.促發(fā)機(jī)制

可知130Ka以來(lái)末次間冰期一冰期的環(huán)境發(fā)生了變化，根據(jù)現(xiàn)有的地質(zhì)信息記錄可以表明末次間冰期一冰期的環(huán)境演變，而此種氣候旋回演變的促發(fā)機(jī)制也成了第四紀(jì)冰期討論的重點(diǎn)。總的來(lái)說(shuō)，氣候演變的推動(dòng)機(jī)制主要有兩個(gè)方面；一是地球外部因素，即天文變化過(guò)程的驅(qū)動(dòng)影響：另一方面是由陸地一海洋-大氣系統(tǒng)中的一些過(guò)程的地球內(nèi)部因素驅(qū)動(dòng)。

4.1天文因素

氣候變化的天文因素，經(jīng)常被稱(chēng)為米蘭科維奇假說(shuō)。該理論以地球軌道參數(shù)的變化，導(dǎo)致其接受太陽(yáng)輻射量的變化來(lái)解釋氣候波動(dòng)的原因。米蘭柯維奇詳細(xì)研究了地球軌道偏心率、黃道面傾斜和歲差等地球軌道參數(shù)的長(zhǎng)期變化與地面所接受太陽(yáng)幅射量之間的關(guān)系。地球軌道偏心率的增大，日地距離遠(yuǎn)，導(dǎo)致氣候變冷。黃道面傾斜與歲差也做周期變化，影響氣候以另外的頻度和幅度作周期性變化，黃道面傾斜的平均周期為41000年，歲差的平均周期為22000年。由于上述地球軌道參數(shù)的變化，都會(huì)引起地球接受太陽(yáng)輻射量的變化及地球氣侯的周期性變化。

4.2內(nèi)部因素

氣候變化的內(nèi)部因素主要有陸地-海洋-大氣系統(tǒng)的一些過(guò)程以及其反饋循環(huán)機(jī)制影響。

區(qū)域氣候是與海洋環(huán)流緊密聯(lián)系在一起的。如西歐大部分地區(qū)相對(duì)較為溫和，與相同緯度帶的加拿大東部地區(qū)的嚴(yán)峻的氣候條件形成鮮明的對(duì)比。結(jié)語(yǔ)：本文討論了過(guò)去130KaBP以來(lái)第四紀(jì)末次間冰期-冰期的氣候變化現(xiàn)象，討論了這一時(shí)期對(duì)全球間冰期-冰期氣候旋回的驅(qū)動(dòng)因素?，F(xiàn)在普遍認(rèn)為，米蘭科維奇驅(qū)動(dòng)的太陽(yáng)輻射變化是冰期-間冰期旋回的一個(gè)主要驅(qū)動(dòng)因素，但是疊加在其上的是一系列的內(nèi)部反饋機(jī)制，包括海洋運(yùn)輸，反射效應(yīng)以及地球各個(gè)圈層之間的氣體交換。其問(wèn)各個(gè)部分之間相互影響機(jī)制的復(fù)雜難題有待第四紀(jì)工作者進(jìn)一步的探討。