第四紀氣候研究的問題綜述

肖彪 徐阿猛 王銀龍 趙景宇

摘要：第四紀是地殼發展歷史中最新的一個階段，第四紀是指約2.4 Ma以來地球發展的最新階段。按照第四紀氣候變化，通常把第四紀分成四個尺度不等的時期：早更新世（Q1），中更新世（Q2），晚更新世（Q3），全新世（Q4）。通過對第四紀氣候變化規律研究，可進一步推測現代氣候變化和發展趨勢，為長期氣候變化預報服務。第四紀是自然與人類相互作用的時代，它的過去、現在和未來變化都與人類的生存與發展息息相關。

關鍵詞：第四紀;氣候;變化;影響

中圖分類號：P56

一、前言

第四紀以來氣候變化劇烈，冷暖干濕交替變化較多，氣候變化呈現出全球性、同時性和階段性[1]。第四紀氣候變化的范圍是全球性的，但存在區域差異，最顯著的是中緯度地區，極地和赤道地區變化不大。在第四紀氣候變化中，冰期和間冰期交替出現，雨期和間雨期變化，冬風和夏風變化。氣候經常在溫暖和寒冷之間交替。氣候變化導致自然環境（生物、地質、土壤、地球化學等）的變化，特別是生物群落的遷移，并伴隨著滅絕。這些堆積變化的記錄已成為研究第四紀氣候變化的重要依據。

二、第四紀氣候劃分

第四紀氣候可以分為四個時期。第一個時期為早更新世，該時期的氣候經過證明不是從新世亞熱帶氣候直接進行過度過來的，而是經過一個漫長的寒冷節段演變過來的為暖溫帶半濕潤氣候。第二個時期為中更新世，該時期植被經歷了由針葉闊葉混交林向溫帶灌叢草地的轉變，反映了該時期氣候總體上屬溫帶氣候，反映了濕熱波動下的暖濕氣候特征。第三個時期為晚更新世，該時期植被為溫帶森林草原，平原及山區覆蓋了以云杉、冷杉為主要樹木的針葉林，而且還含有猛犸象、披毛犀等喜冷動物，反映了當時氣候為冰緣寒冷氣候，全球氣候寒冷而干燥。第四個時期為全新世。根據全新世氣候變化的特點，可將其劃分為A、B、C、D四個階段[1]。

三、第四紀氣候變化證據

第四紀氣候變化的主要證據有生物證據、地質證據、地貌質證據、土壤證據和地球化學證據。

生物證據主要用生物氣候變化推定氣候變化的理論基礎，個別生物的生態與環境的物質條件之間的關系是保持不變的，生物的分布變化就代表氣候條件的變化。動物是陸地上最重要的氣候指標。可以根據第四紀地層中所含的哺乳類化石的成分和種類的比例對其生態進行分析 [2]。更新世的氣候變化也可以通過動物沉積物中包含的脊椎和軟體動物化石的形態和分布規律來證明。第四紀植物的水平和垂直地劃分帶，揭示氣候環境的空間地域特性;第四紀冰期和間冰期的氣候對植物群落的移動具有顯著的影響，這種植被可以反映氣候變化的特征;樹木年輪的寬度、密度、氧同位素比也可以說明氣候變化特征。利用植物化石可以估計第四紀的氣候變化特征，但很難利用植物化石來估計第四紀的氣候變化。

地形證據主要有冰川地形、冰川侵蝕地形、冰積地形、冰水地形、風沙地形、黃土地形以及雪線高度的變化。土壤證據是指土壤發生的過程，取決于母質巖石和沉積物的類型，氣候，地形，植物和微生物的生長和土壤的發生時間。第四紀降水量的變化，可以證明第四紀氣候的變化。在第四紀時期，中緯度帶和赤道附近湖泊的水面高于現實水面。原因在于冰期這些地區氣候寒冷，導致蒸發量下降，降水積累較多，在冰期湖面水升高咸度降低，在間冰期湖水面降低咸度升高。青藏高原大面積大面積隆升是我國新生代以來環境演化中最突出的區域性事件，也是第四紀氣候變化的主要原因之一。大高原的快速隆升不僅改變了高原本身的自然面貌，而且直接控制了季風的形成，從而徹底改變了我國自然帶的分布規律和區域分異規律，形成了冬干夏熱的水熱條件下的自然地理過程[3]。

四、第四紀氣候變化帶來的影響

第四紀氣候變化導致了大陸冰川的大規模消退，冰期和間冰期的溫差為9-16攝氏度[4]。不同類型的證據，如生物、地質和冰蓋現象，只能單獨證明氣候變化，很難對它們進行準確的比較;陸地古氣候和海洋古氣候的證據可以結合起來，詳細劃分冷期和暖期。陸地古氣候證據只能勾勒出冰期和間冰期的大致輪廓，而連續的海洋證據可以詳細研究冰期和間冰期的冷暖期。第四紀氣候變化的直接結果是冰期和間冰期的交替。這種變化引起了生物、地質、地貌、土壤、地球化學和海面的變化。第四紀是人類及其社會產生和發展的時代[5]。第四紀氣候變化對人類的產生發展有著重要影響，同時人類活動作為一種日益重要參與地質過程的外力影響第四紀氣候。

參考文獻：

[1] 曾克峰，劉超，程黃鑫. 地貌學及第四紀地質學教程[M]. 武漢：中國地質大學出版社，2014：269.

[2] 劉東生，安芷生. 黃土第四紀地質全球變化[M]. 北京：科學出版社，1992：89.

[3] 楊倫. 普通地質學簡明教程[M]. 武漢：中國地質大學出版社，1998：182.

[4] 郭旭東. 北京第四紀地質導論[M]. 重慶：重慶出版社，2007：56.

[5] 曹伯勛. 地貌學及第四紀地質學[M]. 武漢：中國地質大學出版社，1995：146.

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