第十一章 气候变迁
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第十一章第四纪气候变迁及其动力机制
§1、第四纪气候波动的标志
天气：某一地区某一时刻某一条件下的大气物理状况；
气候：某一地区长期的具有特征的天气状态综合；
气候波动：温度、降水等气象要素发生高低变化的现象。
一、生物学标志
1、植物化学标志：植物的枝干和叶子化石（指示气候特征）、植物种子的
花粉和孢子化石（孢粉组合反映一个植物群落，不同植物群落与不同的
气候类型相适应）。
2、哺乳动物化石标志：只能指示气候类型，且化石必须完整。
喜干型：田鼠、鼢鼠、牛、驴、食草动物、啮齿类等；
喜冷型：猛犸象、披毛犀、北极狐动物群等；
喜暖型：剑齿象、大熊猫、犀牛、河马、亚洲象等。
二、岩石学标志：成分、颜色、结构、构造等。
如红土指示温暖湿润的气候，
黄土指示干旱寒冷的气候。
河流沉积物中夹洪积物，代表干旱；砾石的粒径、分选变化指示水动
力条件的变化。
主要的岩石学气候标志
三、地貌学标志
寒冷气候：冰川、冻土地貌；温暖：岩溶、河流、湖泊；干旱：风蚀、风积地貌。
古冰楔：形成于年均温零下五度的环境；
湖岸堆积：升高表示降水增加，气候转向湿润；下降表示降水减少，气候干旱。
海洋：寒冷时海平面下降，温暖时上升。
四、地球化学标志
1、氧化物（SiO
2、Al2O
3、Fe2O3、FeO）
气候转暖：Al2O3、Fe2O3含量多，fe3+增加，fe2+减少；
转冷：………………含量少。
粘粒分子率：sio2/al2o3、sio2/fe2o3
比值低—湿热，比值高—干冷；
硅铝率：sio2/al2o3 1.5-1.6（砖红色）、2-2.2（红壤）、2.3-2.7（黄壤）
2、碳酸钙：
海洋中：冰期高，间冰期低；
湖泊中：冰期低，间冰期高。
五、同位素地球化学标志
1、氧同位素：
冰期：海洋沉积物中O18/O16高，极地冰盖中低
间冰期相反。
陆地与海洋相反。
2、碳同位素：
有机碳：C3植物（木本为主）δ13C值低植物越发育，越湿润变凉；
C4与C3相反，变干、温暖。
无机碳：C3 δ13C低值表温暖湿润，高值表干冷。
六、矿物学标志
1、碎屑矿物：不稳定矿物多表示干冷，稳定矿物多表示暖湿；
2、粘土矿物：伊利石、蒙脱石含量高表示干冷，高岭石多表示温湿。
七、磁化率标志
铁的氧化物：磁化率高表示湿热；
碳酸盐：磁化率低表示干冷。
§2、第四纪气候波动特征
一、晚更新世的气候特点（总体：一个暖冷旋回）
1、末次间冰期：中更新世晚期冰期气候之后，大约从140-130kaBP气候
开始转暖，进入一个相对温暖湿润的气候期，全年平均气温
比现在高2-3°。
2、末次冰期：第四纪距今最近的一个持续时间较长的冰期，历时约6.5万
年（75-10kaBP），相当于深海沉积物氧同位素的第4、3、
2阶段，气候寒冷，冰川发育，海平面下降，马兰黄土形成，
气候波动分早中晚三期。
3、末次冰盛期：25-15kaBP期间，末次冰期最寒冷的时期。
二、全新世气候特点
1、冰后期：距今10或11kaBP，即全新世开始，气温回升，经历升温期、
高温期和降温期的旋回，降水增加，气候带北移，雪线升高，
冰川融化，海平面上升。
2、小冰期：把1500-1900年期间称为小冰期，也称现代小冰期。
§3、第四纪冰川发育史
一、北半球大陆冰流的活动
全球五大冰盖：南极洲冰盖、格陵兰冰盖、斯堪的纳维亚冰盖、劳伦泰冰盖、西伯利亚冰盖（最小最薄）。
二、欧洲地区冰期与间冰期旋回
阿尔卑斯山地区的冰期：贡兹、民德、里斯、玉木、拜伯、多瑙。
三、中国冰期与间冰期旋回
中国第四纪冰期划分：鄱阳、大姑、庐山、大理。
§4、中国第四纪季风
1、季风基本概念：指大范围盛行的风向随着季节有显著变化的风系。
2、季风形成因素：受海陆的影响，受大尺度行星环流影响，受高原大地形影响。
3、中国现代季风特征：中国处于东亚季风和南亚季风区内，是世界上最显著的
季风气候区之一。
因中国位于亚欧大陆的东部，太平洋的西部，使得它们之间在冬季和夏季产生巨大的气压差，形成显著的季风。
东亚季风区，夏季为东南风，冬季刮西北风，因此，夏季温暖多雨，冬季寒冷干旱。
在中国，冬季盛行西北气流；而夏季在东部盛行东南气流，在西南部盛行西南气流。
从而造成冬季寒冷干燥，夏季炎热湿闷，多雨，尤其是多暴雨。
在我国热带和东部地区形成鲜明的旱季和雨季，时间上有早晚，并且有从南向北推进的规律。
4、中国第四纪季风的演化:
(1)早更新世：随着青藏高原的隆升，在夏季形成热低压，冬季形成冷高压，加强了东亚季风强度，尤其冬季风明显加强，造成我国西北地区从红土堆积转变为黄土堆积。
其早期，季风变化的周期为100ka和41ka的叠加冬、夏季风的作用强度差别小。
其晚期，变化周期变为41ka，而且冬、夏季风的差异加大，在冬季风的控制下，东南季风和西南季风向陆地深入的距离缩短，这个时期形成的黄土层与古土壤层的差异增大，黄土的粒度明显变粗。
（2）中更新世：季风变化的周期由41ka转变为100ka。
在第五层古土壤层形成时期，黄土高原的夏季风影响很强烈，而冬季风大大减弱，形成了黄土高原在第四纪的极端温暖事件。
（3）晚更新世及全新世：冬季风的变化周期为100ka和41ka，而夏季风的变化周期为41ka和21ka。
五、第四纪气候波动的动力因素
1、天文因素：太阳辐射;太阳系运动;地球转动的轨道参数：轨道偏心率，地球
倾斜度，岁差发生周期性变化。
（米兰科维奇曲线）;天体撞击;
2、地球自身因素：地球自转和地极移动;构造运动、风化作用、沉积作用（构造运动会引起海陆分布格局的变化）（青藏高原的有无影响我国的降雨格局）；火山爆发；陆地表面性质的变化；
3、人为因素：二氧化碳的释放，大气污染，森林砍伐，草原焚烧，尘埃增多，水源消耗，土地利用。
