Ледниковые периоды
Согласно палеогеографическим реконструкциям, за последние 400 тыс. лет климат Земли испытывал периодические изменения – макроциклы продолжительностью около 100 тыс. лет. Каждый макроцикл начинался с постепенного потепления на Земле, которое неоднократно прерывалось относительно кратковременными холодными периодами, вновь сменявшимися потеплениями, пока, наконец, ни приходило новое резкое похолодание, и наступал очередной ледниковый период.
Предшествующий макроцикл начался с микулинского межледниковья (эемского межледниковья по европейской терминологии), которое коррелирует со стадией МИС 5е по широко известной изотопно-кислородной шкале SPECMAP. Тогда средняя температура воздуха в Северном полушарии превышала современную на 1,7–1,8 °С (Величко и др., 2002). Это межледниковье сменилось позднеплейстоценовой ледниковой эпохой, известной как валдайская в Восточной Европе и вислинская – в Западной Европе. Она началась 117 тыс. л.н., и внутри неё выделяются три основных этапа: ранний (117–58 тыс. л.н., на шкале МИС 5a–d), средний (58–25 тыс. л.н., МИС 3), поздний (25–10,7 тыс. л.н., МИС 2). В эти холодные периоды на Восточно-Европейской равнине языки Скандинавского ледникового покрова достигали верховьев Днепра и Волги.
Изотопно-кислородная шкала SPECMAP
В период от 70 тыс. до 15 тыс. л.н. средняя глобальная температура была на 2–5 °С ниже современной. Об этом, в частности, свидетельствуют ледниковые керны из Антарктиды и Гренландии. Уровень Мирового океана в последний ледниковый период был примерно на 85 м ниже современного, а температура поверхностных океанических вод опускалась в среднем на 2–6 °С, а местами была на 8–10 °С ниже, чем в настоящее время. А 20–18 тыс. л.н. в стадию МИС 2 случилось самое сильное глобальное похолодание, когда зимние температуры в умеренных широтах понижались на 25–40 °С, а летние – на 4–5 °С. Тогда средние глобальные температуры были на несколько градусов ниже современных.
Современная климатическая эпоха в рамках последнего макроцикла относится ко второй половине межледникового интервала; для которого характерна тенденция к похолоданию, связанная с приближением ледниковой эпохи, т.е. сейчас существует естественный температурный тренд, направленный в сторону похолодания. Правда, величина этого тренда невелика – всего 0,0002 °С за 10 лет.
Непосредственно перед началом голоцена, около 25–24 тыс. л.н., произошло сильное похолодание, вызвавшее быстрое распространение ледниковых покровов в большинстве умеренных районов Северного полушария. В этот период Скандинавский ледниковый покров имел радиальную структуру и состоял из нескольких крупных ледниковых потоков. Максимального распространения он достиг в диапазоне от 24 до 17 тыс. л.н. с пиком в 20–18 тыс. л.н.
В целом на Земле последняя кульминация ледниковой эпохи была 21–17 тыс. л.н., когда объём льда возрастал приблизительно до 100 млн км3. В Антарктике оледенение в это время захватывало весь континентальный шельф, в том числе моря Росса и Уэдделла. По данным численного моделирования, ледниковый купол в Западной Антарктиде поднимался до 2650 м, а в Восточной – до 4050 м. Объём льда в ледниковом покрове, по-видимому, достигал 40 млн км3, т.е. был примерно на 40% больше его современного объёма. Граница паковых льдов сдвигалась к северу приблизительно на 10° и доходила в Атлантическом секторе Южного океана до 47° ю.ш., в Индийском – до 50° ю.ш. и в Тихоокеанском – до 56о ю.ш.