Климатические этапы плейстоцена

Как уже отмечалось, четвертичный период в составе кайнозоя прежде всего выделяется тем, что именно ему свойственны такие отрезки времени, при которых сильно смещались границы климатических поясов и перестраивалась структура природной зональности. Установлены следующие закономерности климатических изменений квартера.

Глобальность – климатические изменения носили общепланетарный характер, в наибольшей степени проявляясь в высоких и умеренных широтах Земли.

Провинциальность – данная закономерность проявлялась двояко. Во-первых, амплитуда климатических изменений нарастала от тропических широт к полярным. Во-вторых, если на окраинах континентов в первую очередь падала температура, то в центральных областях материков активно понижалась влажность.

Направленность, или прогрессивность – каждый новый холодный (ледниковый) этап характеризовался более суровыми, по сравнению с предыдущим, условиями.

Стадийность – похолодание, приведшее к оледенению, носило прерывистый характер: как свидетельствуют отложения, на всем протяжении квартера происходило чередование волн холода и тепла, отличавшихся продолжительностью и интенсивностью.

Цикличность – на протяжении квартера многократно чередовались отрезки времени с нормальными (доледниковыми) и гиперзональными (ледниковыми) климатическими и природными в целом условиями.

Именно две последних закономерности квартера – стадийность и цикличность – легли в основу выделения климатических этапов разного ранга.

Крупнейшими климатическими подразделениями являются эпохи ледниковые и межледниковые. В свою очередь, они дробятся на более короткие этапы, во время которых амплитуды климатических изменений были меньшими: стадиалы и интерстадиалы и др. Принципиально важно помнить, что ледниковые и межледниковые эпохи отличались совершенно разной структурой природной зональности Земли, тогда как более мелкие, климатически подчиненные им подразделения характеризовались лишь смещением границ тех природных зон, которые сложились в данную климатическую эпоху.

Ледниковая (гляциальная) эпоха – время продолжительного и сильного похолодания глобального ранга, приведшего к развитию покровных ледников и общей перестройке климатической зональности. В ледниковые эпохи плейстоцена развивалась климатическая гиперзональность – полярные и субполярные климатические пояса очень сильно расширялись, особенно в северном полушарии, а площади, занятые умеренными и субтропическими поясами, наоборот, сужались. Наиболее суровым климатом за весь квартер, по мнению ряда ученых, отличалась последняя ледниковая эпоха (поозерская, вюрмская) – ее называют климатическим минимумом четвертичного периода. Причем пик холода, сопровождавшийся резкой аридизацией климата, пришелся на вторую половину поозерского времени – по сведениям А. А. Величко, минимальные температуры приходится на время 18–13 тыс. лет назад [2]. Согласно последней стратиграфической схеме Беларуси [6], в квартере выделяется не менее семи холодных (ледниковых) эпох. Каждая из них продолжалась десятки, а иногда и сотни тысяч лет. Во время ледниковых эпох климат также не отличался однородностью – становилось то чуть теплее, то вновь холодало, причем пик суровости всегда приходился на вторую половину гляциала. Соответственно климатическим колебаниям, ледниковые эпохи разделяются на стадии и межстадиалы.

Стадией оледенения (стадиалом) называется временное планетарное похолодание, обусловившее расширение ледникового покрова и смещение природных зон в более низкие широты. Продолжительность большинства стадиалов укладывается, как правило, в 5–20 тыс. лет, хотя иногда может быть и гораздо большей (например, днепровская и сожская стадии припятского оледенения – табл.7). Внутри стадий выделяются осцилляции – еще более короткие этапы похолоданий, во время которых ледник незначительно наращивал свою площадь, словно пульсировал. Осцилляции хотя и занимали не более 1–5 тыс. лет, но, скорее всего, также носили планетарный характер.

Межстадиалом (интерстадиалом) называется временное глобальное потепление, обусловившее сокращение ледникового покрова и подвижку природных зон к более высоким широтам. Во время интерстадиалов ледник, в отличие от межледниковий, таял не полностью – во всяком случае, он сохранялся в области питания. Климат межстадиалов в умеренных широтах был суровее современного.

Межледниковая (интергляциальная) эпоха – разделяющее ледниковые эпохи время глобального потепления, на протяжение которого полностью растаяли покровные ледники на материках, а климат на каждой конкретной территории был не суровее современного. Во время межледниковий восстанавливалась нормальная (доледниковая) структура климатической и природной зональности. В плейстоцене выделяется не менее пяти межледниковий, хотя, как считают многие исследователи, современный послеледниковый этап (голоцен) также является интергляциалом. Продолжительность межледниковий, как и ледниковых этапов, измеряется десятками тысяч лет. В составе межледниковий выделяют три климатических фазы: предоптимума, оптимума и постоптимума.

Фаза предоптимума характеризуется волнообразным ростом температур, обуславливающим увеличение испарения с поверхности океанов и, следовательно, повышение влажности воздуха.

Фаза оптимума соответствует самому теплому и влажному отрезку времени межледниковья. Предполагается, что во время оптимумов четвертичных межледниковий климат на территории Беларуси был теплее современного, да и осадков выпадало больше. Самым теплым и мягким климатом изо всех межледниковий, по мнению многих исследователей, отличалось последнее – муравинское, поэтому его называют климатическим оптимумом плейстоцена.

Хотя существуют и отличные от приведенных взгляды. Например, как утверждают многие палинологи (Махнач Н. А. и др., 1973), самым теплым и продолжительным изо всех межледниковий квартера следует считать александрийское, приуроченное уже к среднему плейстоцену. С другой стороны, согласно А. А. Величко, на протяжении всего четвертичного периода главной тенденцией климатических изменений было направленное усиление континентальности и охлаждения [3]. Это означает, что от раннего плейстоцена к позднему климат ледниковых и межледниковых этапов становился все суровее, следовательно, древнейшие межледниковья (т. е. раннего плейстоцена) отличались большей тепло- и влагообеспеченностью, чем последние. Точно также менее благоприятен и климат голоцена, по сравнению с муравинским.

Таким образом очевидно, что в зависимости от конкретной фактической информации, использующейся для реконструкции палеоклиматов, могут быть получены совсем разные результаты, нередко противоречащие друг другу.

Фаза постоптимума является завершающей – климат становится холоднее, в полярных и высокогорных областях накапливается и метаморфизируется снег – начинается формирование глетчеров в будущих центрах материкового и горного оледенения. По мере развития ледовых покровов влажность воздуха снижается.

По мнению ряда исследователей, для некоторых межледниковий плейстоцена такое деление является упрощенным, поскольку характер отложений позволяет выделять два или более оптимума, разделенных промежуточными похолоданиями.

Вполне очевидно, что геолого-геоморфологические процессы, протекавшие в четвертичном периоде на каждой конкретной территории, сильно отличались. Эти отличия определялись во-первых, географическим положением региона, а во-вторых – климатическим этапом развития. В соответствии с географическим положением и особенностями климата, сушу всей Земли можно разделить на ледниковые, перигляциальные и внеледниковые зоны. Ледниковые зоны – территории, подвергавшиеся в ледниковые эпохи непосредственному воздействию ледников и их талых вод. Перигляциальные зоны – территории, обрамлявшие ледниковые зоны, и находившиеся под влиянием многолетней мерзлоты. Внеледниковые зоны – территории, не испытавшие влияния ледников и многолетней мерзлоты.