Клімат четвертинного періоду
На початку четвертинного періоду було прохолодніше, ніж в неогені, але тепліше в порівнянні з сучасною епохою. Кліматична зональність мала багато спільних рис із сучасною, але її характерною рисою була велика ширина помірного і тропічного поясів.
Сильне похолодання, що настало в середині раннього плейстоцену зі зниженням середніх річних температур на 10-15 ° С у високих широтах, призвело до утворення спочатку потужного снігового, а потім крижаного покриву. Льодовикові покриви, що існували в полярних районах, в кінці пліоцену стали поступово збільшуватися в розмірах.
В епохи зледенінь наростання потужності льодовикових покривів викликало їх зміщення в напрямку до екватора. Найбільшого поширення крижаного покриву зазначалося в районах з вологим морським кліматом, в той час як в сухому континентальному кліматі льодовики займали незначне площі. Під час найбільш сильних похолодань льодовиковий покрив в північній півкулі в середньому досягав 57 ° пн.ш. а в окремих районах мови льодовика простягалися до 40 ° пн.ш.
Поява материкового щита і глобальне похолодання викликали інтенсивні зміни кліматичної зональності. У порівнянні з сучасними пояса арктичного і антарктичного клімату сильно розширилися. Арктичний пояс поширився до 40-50 ° пн.ш. Ця територія була зайнята великими льодовиковими щитами, тундрою, тундри-степами і морськими льодами. Пояси помірного, субтропічного і тропічного клімату були сильно звужені і зміщені в низькі широти. У посушливих секторах вологість збільшилася, і в періоди зледенінь існували плювіальние епохи.
Охолоджуючий вплив льодовиків на прилеглі території спричинило виникнення своєрідних природних зон, званих перигляціальних степами. Для них характерне поєднання досить низьких температур протягом року, щодо великої кількості сумарної сонячної радіації і дуже невеликою сумою атмосферних опадів.
Зростання льодовикового покриву викликав загальне зниження рівня Світового океану приблизно на 100-150 м в порівнянні з сучасним. У періоди зледенінь збільшувалася не тільки континентальність клімату, а й відбувалося зниження температур з огляду на те, що значна частка сонячної інсоляції через високий альбедо крижаної поверхні не витрачалася на обігрів планети. У льодовикові епохи північну півкулю було холодніше південного, і тому термічний екватор розташовувався в південній півкулі, а не в північному, як в даний час.
Згідно з розрахунковими даними В. Косминского, в арктичному поясі в центральній частині льодовикового щита річна сумарна радіація склала 3800-4600 МДж / м2, загальна кількість атмосферних опадів - 100 мм / рік. Середня температура самого теплого місяця на краю льодовикового щита підвищувалася до 0 ° C, СОТ час як в центральних районах опускалася до -25 ... -30C. У перигляциальной області загальна кількість атмосферних опадів зазвичай не перевищувало. 200-250мм / рік. Середня температура самого теплого місяця доходила до 10С, хоча в холодну пору року вона часто опускалася до -50C. У помірному поясі розташованому на південь від річний радіаційний баланс становив 600-1000МДж / м 2 .В деяких районах температура в літні місяці становила 3-5 ° С, і бувало підвищувалася до 20 ° С. На крайньому півдні помірного поясу середні річні температури дорівнювали 7-8 ° С.
Геологічні дані свідчать про те, що під час льодовикових епох солоність вод морів, розташованих в тропічному і екваторіальному кліматі, збільшувалася, отже, льодовикові епохи приводили до виникнення сухого клімату в тропічних областях.
Від межледниковья до льодовикового періоду середньорічні температури поверхневих екваторіальних вод змінювалися на 6-10 ° С. Амплітуда кліматичних змін наростала в міру руху від екватора до полюсів і від морських районів до континентальним.
Причому якщо в областях з морським типом клімату відбувалися коливання в температурному режимі, то у внутрішньоконтинентальних районах змінювалася вологість.
У льодовикові епохи різниця між температурами низьких і високих широт в північній півкулі досягала 70 ° С, в той час як в міжльодовикові епохи вона становила всього 30 - 35 ° С. Збільшення температурних контрастів від межледникових епох до льодовиковим супроводжувалося посиленням інтенсивності атмосферної циркуляції.
Зсув циклонів до екваторіальних широт призводило до збільшення зволоженості аридних областей, розташованих на території Південної Європи, Центральної Азії, Африки та Північної Америки.
Циклонічна діяльність в епохи потеплінь забезпечувала рясне випадання атмосферних опадів в тропічних і субтропічних широтах. Велика кількість атмосферних опадів забезпечувало розвиток, з одного боку, гірських льодовиків, а з іншого збільшувало стік рівнинних річок. Саме в плювіальние епохи на рівнинах Гобі, Аравії, Сахари Південної Африки і в Австралії була розроблена гідрографічна мережа та підвищувалися рівні озер.
В епохи межледниковий відбувалося зміщення в високі широти кліматичних областей, і структура географічної оболонки хоча і наближалася до сучасної. Палеонтологічні матеріали свідчать про різні особливості природних зон межледниковий і про значне розширення екваторіальних і тропічних поясів в порівнянні з епохами зледеніння.
В межах арктичного і антарктичного поясів, розміри яких були близькі до сучасних, середньорічні температури, як правило, були негативними. Середні температури найхолоднішого місяця коливалися від -30 до -50 ° С, а в теплі сезони вони підвищувалися до + 2 ° С.
Субарктичний пояс характеризувався розвитком тундрових і лісотундрових ландшафтів. Середні температури найтеплішого місяця досягали + 12 ° С, і одночасно з цим зростала річна сума атмосферних опадів.
У межах помірного поясу, так само як і в сучасну епоху були розвинені ландшафтно-кліматичні зони тайги, широколистяних лісів, лісостепу, степів, напівпустель і пустель. У зоні тайги в епохи межледниковий середні температури в зимовий час не опускалися нижче - 20 ° С, а среднелетніе температури дорівнювали + 10-15 ° С.
Зона широколистяних лісів характеризувалася середньорічними температурами до + 4 ° С. В межах лісостепової і степової зон клімат був більш теплим. Среднелетніе температури в цих зонах нерідко підвищувалися до 20-25 ° С. Загальна кількість атмосферних опадів не перевищувала 500 мм і знижувалося в центральних районах континентів, де, так само як і в сучасну епоху, розташовувалися великі арідні області, зайняті напівпустелями і пустелями.
У межах субтропічного пояса виділяються області з відповідним типом рослинності. Північна межа субтропічного пояса в епохи значних потеплінь проходила в більш високих широтах у порівнянні з сучасними. Середньорічні температури цього пояса коливалися в межах 14-18 ° С. У тропічному і екваторіальному поясах розташовувалися області з арідним, змінно-вологим (сезонно-вологим) і рівномірно-вологим кліматом. Середньорічні температури в межах екваторіального поясу змінювалися в межах 25-28 ° С.