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近两万年来几个重大气候事件及其对人类生活环境的影响 作者:崔之久(北京大学地理系教授) 目前,全球气候变化正吸引着越来越多的地球科学家和生物学家的关注。从第四纪环境演化的历史来看,气候的冷、暖变化是正常的,并且存在着不同尺度的周期性规律,我们可以从两万年来气候变化的几个重大事件及其相应的生态效应中得到启发。 一、距今1.8~1.5万年的末次冰期最盛期 末次冰期最盛期的气候环境有如下特点: 冰川、冰盖扩大,雪线下降 这个时期的斯堪的那维亚冰盖覆盖了北欧和西欧北部,北美冰盖覆盖了加拿大全境和美国北部,南极冰盖向外扩展覆盖了南极大陆架和整个南极半岛、罗斯海和威德尔海。南极冰盖比现代厚500至1000米。阿尔卑斯山全境除部分高山顶部外冰川已连成一片,冰川长达200至300公里,厚1500米,雪线较现在低400至500米。我国西部山地雪线较今降低500至600米,冰川规模大2至5倍。天山最长的冰川达80公里,延伸至山前并溢出谷口。当时中国冰川面积估计在20万平方公里以上。 多年冻土带扩展 当时的山地多年冻土带下界下降了1000米。例如天山乌鲁木齐河上游现代冻土下界为海拔3200米,而当时的海拔为2200米。我国北方的纬向多年冻土带南界在当时达北纬38°至40°,较今南移10个纬度。欧洲多年冻土带南界到达法国,南移了23至24个纬度,北美则达到美国华盛顿州北部。欧洲年平均温度较今低9至13摄氏度。中国北方较今低10至11摄氏度。 山地森林线下降,森林面积缩小 在美国内华达州科迪勒拉山中部森林线下降1200至1500米。中国北方山地森林线下降800至1000米。阿尔卑斯山森林线下降幅度略小于北美而略大于中国北方。日本北海道北部和东部演化为森林苔原带。中国北方森林带较现代南移4至10个纬度,中国东部松嫩平原已无森林,年平均温度较今低5.4至7.6摄氏度。欧洲森林带南移16至17个纬度。森林迁移后由草原、草甸或苔原所代替。喜冷动物猛犸象南移到北纬40度,披毛犀南移到北纬32度。生物界发生过一次大迁徒。风力作用强盛,干燥带扩大 我国北部沙丘运动到达嫩江西岸,荒漠扩大,黄土向南分布到长江中、下游。这时,在海退后出露的黄海海底发育了沙丘。 海面和湖面下降 当时我国东部海面下降130至150米,海岸线东移500至600公里,受海冰封冻的范围也向南扩展约10个纬度,估计达到北纬30度以北,我国西部内陆湖面下降。在欧洲北大西洋海冰南界达北纬43度,浮冰可漂浮到西班牙摩洛哥海岸。 二、全球变暖的“气候最宜期” 大约在距今8千至9千年,全球进入冰后期升温阶段。7000年前,进入“气候最宜期”,我国的仰韶文化就产生在这个时期,当时人类的居住点大量增加,在华北和黄河中、下游农业获得空前的发展。当时的自然环境具有以下特征: 冰川退缩,雪线上升 当时中国西部高山冰川退缩,雪线上升300至400米。南极齐治王岛的柯林斯冰帽南部边缘退缩了8公里。挪威山地雪线上升400至500米,年平均温度较今高3摄氏度。 多年冻土大面积消失或变薄 西伯利亚多年冻土厚度减少,融化了40至50米,极限融化深度达100至150米,雅库茨克地区热融洼地形成于距今9000年左右。连续的纬向多年冻土基本退出我国,只残留小块岛状多年冻土,估计我国多年冻土面积减少一半,高山冻土带下界上升300至400米。青藏高原南部冻土消失,中心地区冻土厚度变薄。 森林带北移,山地森林线上升,林地面积扩大 中国东北、北欧、北美的泰加林又重新占据了以前的苔原带或森林苔原带。气候最宜期时我国北方各大山系森林线上升近千米,长白山、大兴安岭、五台山、吕梁山、秦岭和贺兰山等地形成于末次冰期的、由寒冻风化造成的石海和石流坡上皆长满了森林。在距今7千年前,天山的森林上升了300至400米,内蒙古大青山森林线也上升了300至400米。青海湖畔发现了距今6500年的紫果云杉,反映年平均温度较今高3至4摄氏度。距今8000至3500年是以松、云杉、冷杉为主的森林繁盛期,最热月平均温度为12至14摄氏度,最冷月达负4至负1摄氏度,为半湿润气候。西藏南部羊卓雍错湖畔(海拔4400米)有桦、栎林、西藏亚里(海拔4400米)有冬青林,年平均温度较今高2摄氏度。在我国东部平原区,亚热带北界北移到京、津以南,晋东南及渭河各地,竹类生长到关中平原和山东境内,年平均温度较今高2至3摄氏度。猛犸象于距今1.2万年前退出中国,而野象活动范围可到达黄河流域。与此相应,青藏高原和内蒙古、东北的泥炭层亦广泛发育。在瑞典极地拉普兰,此时松林迁移到高山灌丛带中,树线较今高500米,苔原带从西伯利亚北部消失,格陵兰现在生活在北纬66度的食用蚝,在那时移到北纬73度。 海面和湖面升高 此时我国东部海面升高2到2.5米,如开始于距今1万年左右的渤海海浸,在距今6千年时达到高海面时期,当时海岸线后退近百公里,淹没了大片土地。我国内陆地区湖面上升,高水位时期对应着距今6千年的气候最宜期。 在我国北方,流动沙丘向西退缩了400至500公里。末次冰期形成的沙丘上生长了树木和草原,沙丘上还发育了土壤,如东北西部,古沙丘顶部的古土壤层绝对年龄多在距今6千年。 三、距今3千年的新冰期和距今400至200年的小冰期时期 紧跟在气候最宜期之后的新冰期导致雪线普遍下降,冰舌普遍前进,相当于竺可桢先生所指出的公元前1000年的一次寒冷期。阿尔卑斯新冰期冰进发生在公元前1400至1300年。南半球同期冰进发生在公元前1600年。新冰期时,我国东北多年冻土又重新发育,山地多年冻土带再度下移,纬向森林带又一次南移,山地森林带亦相应降低。在大青山树线降低200米,气温较今低1至1.5摄氏度。 距今400至200年的小冰期气候记录也十分清楚。如加拿大德文岛冰帽冰芯显示在17世纪时消融值最低,当时北冰洋海冰界线从格陵兰海一直推到冰岛海岸,每年有半年浮冰封锁海岸,几呼断绝了欧洲与格陵兰的交通。当时北欧和北美平均温度比现代低1摄氏度左右。阿尔卑斯冰川前进毁坏了许多牧场、关卡和矿山,温度下降使土耳其葡萄种植业几乎面临绝境。 由此可见,气候的冷暖交替是一种自然规律。从总的环境效益看,气候变暖对于北半球大陆国家偏干寒的地区将带来良好的环境和经济益,而增强的气旋运动将导致较多的暴风雨袭击西欧和北美。这是全球气候区域分异造成的差别,因时因地而异,从来就没有过全球到处都好的气候时期。由于现代测技术的提高和可用资料的增加,人们对气候的短周期变化变得越来越敏感,因此出现了像70年代中期由于气温一度下降而惊恐“小冰期”的到来,或如前几年由于气温上升而害怕温室效应带来灾难。而人为因素对自然环境变化的影响,也增加了全球气候变化研究中的不确定性。 “只有一个地球”,世界各国都应积极为保护地球环境作出自己的贡献。在制定国家政策时,应结合本国国情选择出发点和侧重点,以达到保护环境和发展生产的双重目的。 (本文来源:中国科学报,1993.4.12) |