1、,古气候变化原因(一),一、地球轨道变化与冰期旋回二、古气候变化的数值模拟,一、地球轨道变化与冰期旋回,(一)、冰期的早期认识(二)、早期冰期的天文成因理论(三)、四次冰期理论(四)、米兰科维奇的贡献(五)、冰期多旋回理论(六)、地球轨道变化与第四纪冰期旋回,冰期的认识,1837, Louis Agassiz: glaciation1787, B. F. Kuhn, a Swiss minister: erratic boulders1795, James Hutton, a Scottish geologist: ancient glaciation1815, J.-P. Perraudin
2、, a Swiss mountainer, valley glacier1833, Charles Lyell, flooding, icebergin 1860s, universal acceptance,一、地球轨道变化与冰期旋回,(一)、冰期的早期认识(二)、早期冰期的天文成因理论(三)、四次冰期理论(四)、米兰科维奇的贡献(五)、冰期多旋回理论(六)、地球轨道变化与第四纪冰期旋回,Joseph A. Adhemarin 1842Revolutions of the Sea,1、地球公转轨道2、近日点、远日点3、至点、分点4、太阳辐射,1.Axial precession wobble
3、 26000-year period2. Precession of equinoxes 22000-year period3. Sunlight decrease, glaciation in one hemisphere4.Antarctic ice sheet,批评:1、岁差变化不改变辐射总量2、理论延伸部分过于怪异,影响:岁差变化的重要性,James Crollin 1875Climate and Time,Left school at 13Mechanic in a Scotland millCarpenterTea shopHotelkeeperLife insurance sal
4、esmanJanitor in GlascowScotland GSFellow of the Royal Society of LondonRetired at 59 (part pension),主要理论贡献,1、计算了地球轨道变化2、提出轨道变幅对岁差的控制作用3、认识到地轴的重要性(但无计算)4、提出一个理论模式,来自地质学家的批评,1、南北半球气候变化基本同时2、全新世最多15000年,一、地球轨道变化与冰期旋回,(一)、冰期的早期认识(二)、早期冰期的天文成因理论(三)、四次冰期理论(四)、米兰科维奇的贡献(五)、冰期多旋回理论(六)、地球轨道变化与第四纪冰期旋回,1、20世纪初:
5、提出四次冰期理论2、尔后得到北美、欧洲研究的支持3、四次冰期理论主导了20世纪前半叶,历 史 背 景,四次冰期第四纪有四次冷、暖交替(旋回),Gunz, Mindel, Riss, Wurm,一、地球轨道变化与冰期旋回,(一)、冰期的早期认识(二)、早期冰期的天文成因理论(三)、四次冰期理论(四)、米兰科维奇的贡献(五)、冰期多旋回理论(六)、地球轨道变化与第四纪冰期旋回,Milutin Milankovitch1878-1958SerbianCanon of Insolation and theIce Age Problem,1941,1、早年的工程师2、诗人的激励3、基本问题与无穷4、地理
6、学家的困惑5、战俘的生涯6、工作的乐趣,米兰科维奇的贡献,1、计算了轨道三要素的变化(Pilgrim)2、计算了辐射的季节与纬度配置(火地金)3、计算了辐射的季节与纬度配置的变化4、给出夏季辐射与雪线高度地关系式,北纬65度附近夏季太阳辐射变化是驱动冰期旋回的主因,提出冰期旋回理论,1、科普文章(给一位匿名的美女)2、最后一页书的印刷 Canon of Insolation and the Ice Age Problem, 19413、“大的理论不可能长在树上”,几点花絮,支持的原因,1、大量古气候数据已获得,正需要一个 理论将这些材料整合在一起2、米兰科维奇理论具严格可检验性,并 具预测性3、同当时已有的古气候记录一致性较强,