Более века причина колебаний плейстоценовых ледниковых покровов остается интригующей и неразгаданной научной тайной.
Интерес к этой проблеме породил ряд возможных объяснений.
Одна группа теорий ссылается на внешние по отношению к климатической системе факторы, включая:
- колебания солнечной активности или количества солнечной энергии, достигающей Земли в результате изменения концентрации межзвездной пыли; сезонное и широтное распределение поступающего излучения, вызванное изменениями геометрии орбиты Земли;
- содержание вулканической пыли в атмосфере
- ; магнитное поле Земли.
- Другие теории основаны на внутренних элементах системы, которые, как полагают, имеют достаточно длительное время отклика, чтобы давать колебания в диапазоне 104-106 лет. К ним относятся:
- рост и разрушение ледникового покрова;
- ледникового покрова Антарктики;
- ледовый покров Северного Ледовитого океана;
- распределение диоксида углерода между атмосферой и океаном;
- глубокая циркуляция океана.
Кроме того, утверждалось, что, будучи почти интранзитивной системой, климат может меняться между различными государствами в соответствующем масштабе времени без вмешательства каких-либо внешних стимулов или внутренней постоянной времени.
Проблема неопределенности геологической хронологии
Второй и более критической проблемой при проверке орбитальной теории была неопределенность геологической хронологии. До недавнего времени неточность методов датирования ограничивала интервал, в течение которого можно было провести полноценный тест, до последних 150 000 лет.
Поэтому наиболее убедительные аргументы в поддержку орбитальной теории на сегодняшний день основаны на возрастах 80 000, 105 000 и 125 000 лет, полученных для коралловых террас сначала на Барбадосе, а затем на Новой Гвинее и Гавайских островах.
Эти структуры фиксируют эпизоды высокого уровня моря (и, следовательно, низкого объема льда), иногда предсказываемые теорией Миланковича. К сожалению, сроки для более старых террас слишком неопределенны, чтобы можно было провести окончательное испытание.
Больше климатической информации обеспечивают непрерывные записи с глубоководных кернов, особенно изотопная запись кислорода, полученная Эмилиани.
Однако квазипериодический характер как изотопных кривых, так и кривых инсоляции, а также неопределенная хронология старых геологических записей в совокупности позволяют сделать правдоподобными различные астрономические интерпретации одних и тех же геологических данных.
Стратегия
Во всех версиях орбитальной гипотезы изменения климата прогнозируется, что основными управляющими переменными, влияющими на климат через их влияние на солнечную инсоляцию планеты, являются наклонность земной оси (с периодом около 41 000 лет) и прецессия равноденствий (с периодом около 21 000 лет).
Сформулирована гипотеза с целью прогнозирования частоты основных плейстоценовых ледниковых флуктуаций.
Таким образом, это единственное объяснение, которое может быть проверено геологически, если определить, каковы эти частоты.
Препятствия
Это неопределенность в определении того, какие аспекты радиационного бюджета имеют решающее значение для изменения климата.
В зависимости от широты и сезона, которые считаются наиболее значительными, на основе одних и тех же астрономических данных можно предсказать совершенно разные климатические данные.
Миланкович последовал мнению Коппена и Вегенера, что распределение солнечной радиации в летний период (солнечная радиация, получаемая на вершине атмосферы) в 65 градусов. N должно иметь решающее значение для роста и распада ледникового покрова.
Поэтому кривая инсоляции летом на этой широте многими была воспринята как прогноз мировой климатической кривой.
Испытания буллоидов G. формируются в основном на определенной глубине под поверхностью моря, поэтому изменения температуры поверхности не сильно влияют на температуру, при которой выделяется карбонат.
Вариации керна отражают изменения изотопного состава океана, вызванные в первую очередь вощением и ослаблением ледникового покрова Северного полушария.
Влияние структуры вод на фауну
Недавнее распределение космополитического вида не имеет отношения к современной температуре поверхности моря, поэтому заметные колебания численности плейстоцена у этого вида (составляющие до 50% фауны в период ледниковых максимумов в некоторых районах), вероятно, также не связаны с температурой.
Уникальная высокая численность вида в недавних отложениях Охотского моря связана со структурой летних поверхностных вод, в которых поверхностный слой с низкой соленостью находится на уровне температурного минимума.
Высокая численность в ледниковое время в Антарктике может быть обусловлена сходной структурой поверхностных вод.
Поэтому измерения этих параметров отражают изменения в трех частях климатической системы: Сухопутный лед Северного полушария, температура грунта в субантарктике и структура поверхностных вод Антарктики.
