빙하기

빙하기( ice glac期, )는 대륙 빙하, 극지방 빙하, 고산 빙하의 존재 또는 확장을 초래하는, 지구 표면과 대기의 온도가 장기간 감소하는 지질학적 시기입니다.장기적인 빙하기 내에서, 극도로 추운 기후의 각각의 파동을 "빙하기" (또는 대안적으로 "빙하기" 또는 "빙하기" 또는 구어적으로 "빙하기")라고 부르고, 간헐적인 따뜻한 시기를 "빙하기"빙하기는 북반구와 남반구에 광범위한 빙하가 존재한다는 것을 의미하며,^[1] 이 정의에 따르면 우리는 여전히 플라이스토세 시대가 시작된 빙하기에 있습니다(그린란드와 남극 대륙의 빙하가 여전히 존재하기 때문입니다.^[2]

더 구어적으로, "빙하기"는 북아메리카와 유라시아 대륙의 많은 부분에 거대한 빙상이 놓여졌던 약 20,000년 전의 마지막 빙하기에 정점을 찍은 가장 최근의 추운 시기를 말합니다.이 글에서는 빙하기라는 용어를 사용할 것입니다. 빙하기에는 빙하기, 따뜻한 시기에는 빙하기, 빙하기에는 빙하기라는 용어를 사용할 것입니다.

빙하기설의 기원

1742년 제네바에 사는 기술자이자 지리학자인 Pierre Martel (1706–1767)은 사보이 알프스에 있는 Chamonix의 계곡을 방문했습니다.^[3][4]2년 후에 그는 그의 여행에 대한 설명을 출판했습니다.그는 그 계곡의 주민들이 불규칙적인 바위들이 분산된 것은 빙하가 한때 훨씬 더 멀리 확장되었기 때문이라고 보고했습니다.^[5][6]이후 알프스 산맥의 다른 지역에서도 비슷한 설명이 보고되었습니다.1815년 목수이자 카무아 사냥꾼인 장 피에르 페라우댕 (1767–1858)은 스위스 발레 주의 발 드 바그네스에 있는 불규칙한 바위들이 이전에 빙하가 더 확장되었기 때문이라고 설명했습니다.^[7]베른 오버란트의 메이링겐 출신의 알려지지 않은 나무꾼이 1834년 스위스-독일 지질학자 장 드 샤르펜티에 (1786–1855)와의 토론에서 비슷한 생각을 옹호했습니다.^[8]스위스^[9] 서부의 발레 강과 실란트 강에 있는 발 드 페레트와 괴테의 과학 연구에서도 유사한 설명이 알려져 있습니다.^[10]그런 설명은 세계 다른 지역에서도 찾아볼 수 있습니다.바이에른의 박물학자 에른스트 폰 비브라 (1806–1878)가 1849년에서 1850년까지 칠레 안데스 산맥을 방문했을 때 원주민들은 화석 모레인을 빙하의 이전 작용 때문이라고 생각했습니다.^[11]

한편, 유럽 학자들은 무엇이 불규칙한 물질의 분산을 초래했는지 궁금해하기 시작했습니다.18세기 중반부터 몇몇은 얼음을 운송수단으로 논의했습니다.스웨덴의 광산 전문가 Daniel Tilas (1712–1772)는 1742년 스칸디나비아와 발트해 지역에 불규칙한 바위의 존재를 설명하기 위해 표류하는 해빙을 제안한 최초의 사람이었습니다.^[12]1795년, 스코틀랜드의 철학자이자 신사 박물학자인 제임스 허튼 (1726–1797)은 알프스의 불규칙한 바위들을 빙하의 작용으로 설명했습니다.^[13]20년 후인 1818년, 스웨덴의 식물학자인 Göran Wahlenberg (1780–1851)는 스칸디나비아 반도의 빙하에 대한 그의 이론을 발표했습니다.그는 빙하 현상을 지역적 현상으로 여겼습니다.^[14]불과 몇 년 후, 덴마크-노르웨이 지질학자 옌스 에스마크 (1763–1839)는 전 세계적인 빙하기를 주장했습니다.에스마크는 1824년에 발표한 논문에서 기후변화를 빙하의 원인으로 제시했습니다.그는 그것들이 지구 궤도의 변화에서 비롯되었다는 것을 보여주려고 시도했습니다.^[15]그 후 몇 년 동안, 에스마크의 아이디어는 스웨덴, 스코틀랜드, 독일 과학자들에 의해 부분적으로 논의되고 넘겨졌습니다.에든버러 대학의 로버트 제임슨 (1774–1854)은 에스마크의 아이디어에 비교적 개방적인 것처럼 보였습니다.스코틀랜드의 고대 빙하에 대한 제임슨의 발언은 아마도 에스마크에 의해 촉발되었을 것입니다.^[16]독일에서는 드레시가커 대학의 산림학 교수인 알브레히트 라인하르트 베른하르디 (1797–1849)가 에스마르크의 이론을 채택했습니다.1832년에 출판된 논문에서, Bernhardi는 지구의 온대지방까지 도달하는 이전의 극지방 만년설에 대해 추측했습니다.^[17]

이러한 논쟁과는 별개로, 1829년 스위스의 토목 기사인 이그나즈 베네츠 (1788–1859)는 알프스, 인근 쥐라 산맥, 북독일 평원에 불규칙한 바위들이 흩어져 있는 것이 거대한 빙하 때문이라고 설명했습니다.그가 Schweizerische Naturforschen de Gesellschaft 앞에서 그의 논문을 읽었을 때, 대부분의 과학자들은 회의적이었습니다.^[18]마침내, 베네츠는 그의 친구 장 드 샤르펜티에를 설득할 수 있었습니다.드 샤르펜티에는 베네치아의 아이디어를 알프스 산맥에 한정된 빙하와 함께 이론으로 변형시켰습니다.그의 생각은 월렌버그의 이론과 닮았습니다.사실, 두 사람 모두 지구 역사에 대해 같은 화산성의 가정을 가지고 있었거나 드 샤르팡티에의 경우에는 금석학적인 가정을 가지고 있었습니다.1834년, 드 샤르펜티에는 그의 논문을 슈바이제르쉬케 나투르포르쉐 드 게셀샤프트에 발표했습니다.^[19]한편, 독일의 식물학자 Karl Friedrich Schimper (1803–1867)는 바이에른의 고산지대의 불규칙한 바위에서 자라는 이끼를 연구하고 있었습니다.그는 그런 돌덩이들이 어디서 왔는지 궁금해하기 시작했습니다.1835년 여름 동안 그는 바이에른 알프스로 여행을 갔습니다.Schimper는 얼음이 고산지대의 바위들을 이동시키는 수단이었을 것이라는 결론에 도달했습니다.1835년에서 1836년 겨울에 그는 뮌헨에서 몇가지 강의를 열었습니다.그리고 나서 심퍼는 추운 기후와 얼어붙은 물로 지구적인 소멸의 시기가 있었을 것이라고 추측했습니다.^[20]심퍼는 1836년 여름을 스위스 알프스의 벡스 근처 데벤스에서 그의 전 대학교 친구인 Louis Agassiz (1801–1873)와 Jean de Charpentier와 함께 보냈습니다.스윔퍼, 드 샤르팡티에 그리고 아마도 베네츠는 아가시즈에게 빙하기가 있었다고 확신시켰습니다.1836/7년 겨울 동안 아가시즈와 심퍼는 일련의 빙하에 대한 이론을 발전시켰습니다.그들은 주로 괴테,^[21] 베네츠, 드 샤르팡티에의 이전 작품들과 그들 자신의 현장 연구를 이용했습니다.아가시즈가 그 당시 이미 베른하디의 논문을 알고 있었다는 징후가 있습니다.^[22]1837년 초에 심퍼는 빙하기(Eiszeit)라는 용어를 만들었습니다.^[23]1837년 7월 아가시즈는 뇌샤텔(Neuchátel)에서 열린 슈바이저리스케 나투르포르셴데 게셀샤프트(Schweizerische Naturforschen de Gesellschaft) 연례 회의 전에 그들의 종합을 발표했습니다.청중들은 이 새로운 이론이 기후 역사에 대한 기존의 의견들과 모순되기 때문에 매우 비판적이거나 심지어 반대했습니다.대부분의 현대 과학자들은 지구가 녹은 지구로 탄생한 이후 서서히 식어가고 있다고 생각했습니다.^[24]

이 거부를 극복하기 위해 아가시즈는 지질학 현장 연구에 착수했습니다.그는 1840년에 빙하에 관한 연구("Etudes surles glaces")라는 책을 출판했습니다.^[25]드 샤르팡티에는 알프스의 빙하에 관한 책도 준비하고 있었기 때문에 이것에 의해 좌절되었습니다.드 샤르펜티에는 아가시즈에게 심층 빙하 연구를 소개한 사람이 바로 그였기 때문에 아가시즈가 자신에게 우선권을 주었어야 했다고 생각했습니다.^[26]그 외에도 아가시즈는 개인적인 다툼의 결과로 그의 책에서 쉬페르에 대한 언급을 전혀 생략했습니다.^[27]

모두 합쳐, 빙하기 이론이 완전히 받아들여질 때까지 수십 년이 걸렸습니다.이것은 1875년 그들의 지질학적 관계에서 기후와 시간의 출판을 포함한 제임스 크롤의 연구에 이어 1870년대 후반에 국제적인 규모로 일어났고, 이것은 빙하기의 원인에 대한 믿을 수 있는 설명을 제공했습니다.^[28]

빙하기의 증거

빙하기에 대한 증거는 지질학적, 화학적, 고생물학적 세가지가 있습니다.

빙하기의 지질학적 증거는 암석의 긁힘과 긁힘, 빙하의 모레인, 드럼린, 계곡 절단, 그리고 틸라이트나 빙하의 퇴적과 빙하기류를 포함한 다양한 형태로 나타납니다.연속적인 빙하는 지질학적 증거를 왜곡하고 지우는 경향이 있어 해석하기 어렵습니다.게다가, 이 증거는 정확하게 연대를 측정하기 어려웠습니다; 초기의 이론들은 빙하가 긴 빙하에 비해 짧다고 추정했습니다.퇴적물과 빙핵의 출현은 진짜 상황을 드러냈습니다: 빙하는 길고, 빙하는 짧습니다.현재의 이론이 해결되기까지는 시간이 좀 걸렸습니다.

화학적 증거는 주로 퇴적암과 퇴적암, 해양 퇴적물 코어에 존재하는 화석의 동위원소 비율의 변화로 이루어져 있습니다.가장 최근의 빙하기 동안 빙핵은 얼음으로부터 기후 프록시를 제공하고, 공기의 기포를 포함한 대기 샘플을 제공합니다.더 무거운 동위원소를 포함하고 있는 물은 더 높은 증발열을 가지고 있기 때문에, 그 비율은 더 추운 조건에 따라 감소합니다.^[29]이를 통해 온도 기록을 작성할 수 있습니다.그러나 이 증거는 동위원소 비율로 기록된 다른 요인에 의해 교락될 수 있습니다.

고생물학적 증거는 화석의 지리적 분포의 변화로 이루어져 있습니다.빙하기 동안 추위에 적응한 생물들은 낮은 위도로 퍼져 나갔고, 따뜻한 조건을 선호하는 생물들은 멸종되거나 낮은 위도로 밀려가게 됩니다.이 증거 역시 장기간에 걸쳐 (1) 퇴적물의 서열을 필요로 하기 때문에 해석하기 어렵고,(2) 수백만 년 동안 변화 없이 생존하고 온도 선호도가 쉽게 진단되는 고대 생물; (3) 관련 화석의 발견.

이러한 어려움에도 불구하고, 빙핵과 해양 퇴적물 코어를^{[citation needed]} 분석한 결과 지난 몇 백만 년 동안 빙하기와 간빙하 시기가 나타났습니다.이것들은 또한 빙하 시대와 빙하 모레인, 북새통, 빙하기류와 같은 대륙 지각 현상 사이의 연관성을 확인해 줍니다.따라서 대륙 지각 현상은 빙핵과 해양 퇴적물 코어가 이용 가능한 시간 범위보다 훨씬 일찍 생성된 층에서 발견될 때 초기 빙하기의 좋은 증거로 받아들여집니다.

주요 빙하기

지구에는 과거에 적어도 다섯 번의 주요 빙하기가 있었습니다.이 시대를 제외하면, 지구는 높은 위도에서도 얼음이 없었던 것 같습니다.^[30][31]

후로니아라고 불리는 가장 초기의 잘 확립된 빙하기의 암석은 약 2.4에서 2.1 Ga (수십억년) 전에 원생대 초기 동안 형성되었습니다.수백 km에 이르는 휴런 슈퍼그룹의 수 백 km가 Sault Ste 근처에서 뻗어나가는 휴런 호수의 북쪽 해안 10-100 km에 노출되어 있습니다.마리에서 휴런 호수의 서드베리 NE까지, 지금은 석회화된 틸베드, 드롭스톤, 바브, 아웃워시, 그리고 바닥 바위들의 거대한 층들이 있습니다.휴로니아 퇴적물은 미시간주 Marquet 근처에서 발견되었고, 서부 오스트레일리아의 Paleoproterozic 빙하 퇴적물과 관련이 있습니다.

다음으로 잘 기록된 빙하기, 그리고 아마도 지난 10억년 중 가장 심각한 빙하기는 8억 5천만년 전에서 6억 3천만년 전(토니안 시대와 크라이오제니아 시대)에 일어났고, 빙하가 적도에 도달한 스노우볼 지구를 만들었을 수 있으며,^[32] 아마도 화산에 의해 생성된 CO와₂ 같은 온실가스의 축적에 의해 끝날 것입니다."대륙에는 얼음이 있고 바다에는 얼음이 쌓이면 규산염 풍화와 광합성이 억제되는데, 현재 이산화탄소의 두 가지₂ 주요 흡수원입니다.^[33]비록 이 모형은 최근에 논란이 되고 있지만, 이 빙하기의 종말이 이어진 에디아카라와 캄브리아기의 폭발에 책임이 있다는 주장이 제기되고 있습니다.

소빙하기인 안데스 사하라 사막은 후기 오르도비스기와 실루리아기 동안인 4억 6천만 년 전에서 4억 2천만 년 전에 발생했습니다.

데본기가 시작될 때 육상 식물의 진화는 행성의 산소 수준을 장기적으로 증가시키고 CO₂ 수준을 감소시켰으며, 이는 카루 빙하기를 초래했습니다.이 빙하는 이 빙하기의 증거가 처음으로 명확하게 밝혀진 남아프리카의 카루 지역에서 발견된 빙하기의 이름을 따서 지어졌습니다.석탄기와 초기 페름기 동안 남아프리카에는 3억 6천만년 전부터 2억 6천만년 전까지 간격을 두고 거대한 극지방 만년설이 있었습니다.아르헨티나의 연관성은 고대 초대륙 곤드와나랜드의 중심부에서도 알려져 있습니다.

현재의 빙하기인 플리오세-4차 빙하기는 약 258만년 전 북반구에서 빙하가 확산되기 시작한 플라이오세 후기에 시작되었습니다.그 이후로, 세계는 빙하기, 빙하기 또는 빙하기, 빙하기 또는 빙하기, 빙하기 또는 빙하기, 빙하기 또는 빙하기라고 불리는 4만년과 10만년의 시간 척도로 빙상이 전진하고 후퇴하는 빙하의 순환을 목격했습니다.지구는 현재 간빙기에 있으며, 마지막 빙하기는 약 10,000년 전에 끝났습니다.대륙 빙하의 남은 것은 그린란드와 남극 대륙 빙하와 배핀 섬 같은 작은 빙하뿐입니다.

예를 들어, Riss (180,000–130,000년 bp)와 Würm (70,000–10,000년 bp)이라는 이름은 알프스 지역의 빙하를 의미합니다.얼음의 최대 범위는 전체 간격 동안 유지되지 않습니다.불행하게도, 각 빙하의 분쇄 작용은 나중의 빙상이 완전한 범위에 도달하지 못하는 지역을 제외하고는 이전 빙상의 증거 대부분을 거의 완전히 제거하는 경향이 있습니다.

빙하와 간빙

빙하기(또는 적어도 현재의 빙하기)에는 더 온화한 시기와 더 심한 시기가 나타납니다.추운 시기는 빙하기, 따뜻한 시기는 에미안 스테이지와 같은 빙하기라고 불립니다.

빙하는 대부분의 지구에서 더 시원하고 건조한 기후와 극지방에서 바깥쪽으로 뻗어 나가는 넓은 육지와 해빙 덩어리를 특징으로 합니다.그렇지 않은 지역의 산 빙하는 더 낮은 설선으로 인해 더 낮은 고도로 확장됩니다.해수면은 만년설의 해수면보다 높은 많은 양의 물이 제거됨에 따라 낮아집니다.바다의 순환 패턴이 빙하에 의해 방해를 받는다는 증거가 있습니다.지구는 북극과 남극에 상당한 대륙 빙하가 존재하기 때문에 현재 우리는 빙하의 극소량을 유지하고 있습니다.빙하의 극대기 사이의 그러한 기간은 간빙기로 알려져 있습니다.

지구는 11,000년 이상 홀로세(Holocene)라고 알려진 간빙기에 있었습니다."일반적인 간빙기는 약 12,000년 정도 지속된다"는 것이 통념이었지만, 이것은 최근에 논란이 되고 있습니다.예를 들어, 네이처의^[34] 한 기사는 현재의 간빙이 28,000년 동안 지속된 이전의 간빙과 가장 유사할 수 있다고 주장합니다.궤도의 힘의 변화가 예측되는 것은, 인간이 만든 지구^[35] 온난화가 없을 때에도, 다음 빙하기가 지금으로부터 적어도 50,000년 후에 시작될 것임을 시사합니다(밀란코비치 사이클 참조).또한, 화석 연료의 집중적인 사용이 지속되는 한 온실 가스 증가로 인한 인위적인 강제력은 궤도 강제력을 능가할 수 있습니다.^[36]2008년 12월 17일 미국 지구 물리학 연합의 회의에서, 과학자들은, 유럽에서의 광범위한 삼림 벌채와 함께, 아시아에서의 대규모 쌀 농업의 도입이 상당한 양의 온실 가스를 대기로 퍼냄으로써 세계 기후를 바꾸기 시작했다는 논란의 여지가 있는 생각을 지지하는 증거를 상세하게 설명했습니다.지난 1,000년그 결과, 따뜻한 대기가 해양을 뜨겁게 달구어 이산화탄소의 효율성이 훨씬 떨어지고 지구 온난화를 강화시켜 새로운 빙하기의 시작을 앞당겼습니다.^[37]

빙하기의 양과 음의 피드백

각각의 빙하기는 긍정적인 피드백을 받게 되는데, 이는 빙하기를 더 심각하게 만들고 부정적인 피드백을 통해 완화시키고 (지금까지 모든 경우에서) 결국 빙하기를 끝냅니다.

긍정적 피드백 프로세스

얼음과 눈은 지구의 알베도를 증가시킵니다. 즉, 그것들은 그것이 태양의 에너지를 더 많이 반사하고 흡수를 더 적게 합니다.따라서 대기 온도가 낮아지면 얼음과 설원이 증가하고, 음의 피드백 메커니즘과의 경쟁이 시스템을 평형 상태로 만들 때까지 계속됩니다.또한 얼음의 팽창으로 인한 숲의 감소는 알베도를 증가시킵니다.

1956년^[38] 유잉과 돈이 제안한 또 다른 이론은 얼음이 없는 북극해가 높은 위도에서 강설량을 증가시킨다는 가설을 세웠습니다.낮은 온도의 얼음이 북극해를 뒤덮을 때 증발이나 승화가 거의 없으며, 극지방은 중위도 사막에서 볼 수 있는 양과 비슷한 강수량으로 상당히 건조합니다.이 낮은 강수량은 높은 위도의 눈이 여름 동안 녹을 수 있게 해줍니다.얼음이 없는 북극해는 긴 여름 동안 태양 복사 에너지를 흡수하고 더 많은 물을 북극 대기로 증발시킵니다.강수량이 많아지면 눈의 일부가 여름 동안 녹지 않을 수 있으며 따라서 빙하가 더 낮은 고도와 더 남쪽 위도에서 형성될 수 있으며 위에서 언급한 대로 알베도가 증가하여 육지의 온도를 낮춥니다.또한 이 가설 하에서 해양 팩 얼음의 부족은 북극과 북대서양 사이의 물 교환을 증가시켜 북극을 따뜻하게 하고 북대서양을 냉각시킵니다. (현재 지구 온난화의 예상 결과는 5-20년 이내에 얼음이 거의 없는 북극해를 포함합니다. 북극 수축 참조)온난화 주기 동안 북대서양으로 유입되는 추가 담수는 전 세계 해수 순환을 감소시킬 수도 있습니다(온수 순환 중단 참조).이러한 감소는 (만류의 영향을 줄임으로써) 북유럽에 냉각 효과를 가져올 것이고, 이는 다시 여름 동안 저위도의 눈 유지율 증가로 이어질 것입니다.또한 광범위한 빙하기 동안 빙하가 세인트로렌스 만을 통해 이동하여, 만류를 충분히 막을 수 있을 만큼 충분히 멀리 북대서양으로 확장될 수도 있다는 의견도 제기되고 있습니다.

부정적 피드백 프로세스

빙하가 녹는 동안 형성되는 빙상은 그 아래 땅의 침식을 일으킵니다.시간이 지나면, 이것은 해수면 위의 땅을 감소시킬 것이고 따라서 빙상이 형성될 수 있는 공간의 양을 감소시킬 것입니다.이것은 빙상^{[citation needed]} 형성에 수반되는 해수면 하강과 마찬가지로 알베도 피드백을 완화합니다.

또 다른 요인은 빙하 최대치에서 발생하는 건조도 증가로 빙하를 유지하기 위해 사용할 수 있는 강수량이 감소된다는 것입니다.이것 또는 다른 과정에 의해 유도된 빙하 후퇴는 빙하의 진보와^{[citation needed]} 유사한 역양의 피드백에 의해 증폭될 수 있습니다.

빙하기의 원인

빙하기의 원인은 빙하기의 대규모 빙하기와 빙하기의 간빙기의 소밀기 모두에 대해 완전히 이해되지 않습니다.이산화탄소와 메탄의 농도와 같은 대기 구성 요소들이 중요하다는 데 의견이 일치합니다. (이전에 언급된 가스의 특정 수준은 지난 650,000년 동안 남극 선반에서 나온 새로운 빙핵 샘플로 이제 볼 수 있습니다.);^{[citation needed]} 태양 주위를 도는 지구 궤도의 변화가 알려져 있습니다.밀란코비치의 순환에 따라(그리고 아마도 은하 주위의 태양의 궤도), 바람과 해류에 영향을 미치는 지구 표면의 대륙 지각과 해양 지각의 상대적인 위치와 양의 변화를 초래하는 지각판의 움직임, 태양 출력의 변동, 지구-달 시스템의 궤도 역학, 그리고 r의 영향.비교적 큰 운석과 초화산의 분출을 포함한 화산 활동.^{[citation needed]}

이러한 요인들 중 일부는 서로 영향을 미칩니다.예를 들어, 지구의 대기 조성(특히 온실 가스의 농도)의 변화는 기후를 변화시킬 수 있는 반면, 기후 변화 자체는 (예를 들어, 풍화가 CO를₂ 제거하는 속도를 변화시킴으로써) 대기 조성을 변화시킬 수 있습니다.

모린 레이모(Maureen Raymo), 윌리엄 러디먼(William Ruddiman) 등은 티베트 고원과 콜로라도 고원이 4천만 년에 걸친 신생대 냉각 추세의 중요한 원인 요인이 될 만큼 충분한 CO를₂ 지구 대기에서 제거할 수 있는 능력을 갖춘 거대한 CO₂ "스크러버"라고 주장합니다.이들은 또한 증가량(및 CO₂ "스크러빙" 용량)의 약 절반이 지난 천만 년 동안에 발생했다고 주장합니다.^[39][40]

지구 대기의 변화

빙하기가 시작될 때 온실가스 수치가 하락하고 빙상이 후퇴하는 동안 상승했다는 증거가 있지만, 원인과 결과를 규명하기는 어렵습니다(위의 풍화 역할에 대한 참고 사항 참조).온실 가스 수준은 대륙의 이동과 화산 활동과 같은 빙하기의 원인으로 제안된 다른 요인들에 의해서도 영향을 받았을 수 있습니다.

스노우볼 지구 가설은 원생대 후기의 극심한 동파가 대기 중의 CO₂ 수치의 증가로 끝났다는 것을 주장하고 있으며, 스노우볼 지구를 지지하는 일부 사람들은 그것이 대기 중의₂ CO의 감소로 인한 것이라고 주장하고 있습니다.이 가설은 미래의 눈덩이 지구에 대해서도 경고하고 있습니다.

2009년 8월호 사이언스는 태양 일사량의 변화가 빙하기 이후 지구가 따뜻해지는 최초의 계기를 제공한다는 추가적인 증거를 제공하고 있으며, 온실가스의 증가와 같은 2차적인 요인들이 변화의 크기를 설명하고 있습니다.^[41]

윌리엄 러디먼(William Ruddiman)은 인류의 활동이 지구의 기후와 생태계에 처음으로 중대한 세계적 영향을 미치기 시작한 지구 역사상 가장 최근의 시기라고 부르는 초기 인류세 가설을 제안했습니다. 18세기에 인류의 출현으로 시작된 것이 아닙니다.산업화 시대의, 그러나 8,000년 전으로 거슬러 올라갑니다. 우리의 초기 농업 조상들의 강렬한 농업 활동 때문입니다.대기 온실가스 농도가 밀라노코비치 사이클의 주기적인 패턴을 따라 멈춘 것은 바로 그 때였습니다.러드디먼은 빙하기가 시작된 지 수천 년 전에 시작되었을 것이라고 주장하고 있지만, 예정된 빙하기의 도래는 초기 농부들의 활동에 의해 미리 예견된 것이었다고 말합니다.^[42]

대륙의 위치

지질학적 기록은 대륙이 적도에서 극으로 따뜻한 물의 흐름을 막거나 감소시켜 빙상이 형성될 수 있는 위치에 있을 때 빙하기가 시작된다는 것을 보여주는 것으로 보입니다.그 빙상은 지구의 반사율을 증가시켜서 태양 복사 흡수를 감소시킵니다.흡수되는 복사량이 적으면 대기가 냉각됩니다. 냉각을 통해 빙상이 성장할 수 있으므로 양의 피드백 루프에서 반사율이 더욱 높아집니다.빙하기는 풍화의 감소가 온실효과를 증가시킬 때까지 계속됩니다.

적도에서 극으로 흐르는 따뜻한 물의 흐름을 막거나 줄이는 대륙의 세 가지 구조는 알려져 있습니다.^{[citation needed]}

• 오늘날 남극이 그러하듯이 대륙은 극의 꼭대기에 자리잡고 있습니다.
• 극지방의 바다는 오늘날 북극해처럼 거의 육지로 둘러싸여 있습니다.
• 초대륙은 로디니아가 극저온 시대에 그랬던 것처럼 적도의 대부분을 덮고 있습니다.

오늘날 지구는 남극 위에 대륙이 있고 북극 위에 거의 육지로 둘러싸인 바다가 있기 때문에 지질학자들은 지구가 가까운 미래에 지질학적으로 빙하기를 계속 겪을 것이라고 믿고 있습니다.

일부 과학자들은 히말라야 산맥이 현재의 빙하기의 주요 요인이라고 믿고 있는데, 이는 이 산들이 지구의 총 강우량을 증가시키고 따라서₂ 이산화탄소가 대기 중에서 씻겨 나가는 속도를 증가시켜 온실 효과를 감소시키기 때문입니다.^[40]히말라야 산맥의 형성은 약 7천만 년 전 인도-오스트레일리아판이 유라시아판과 충돌하면서 시작되었으며, 인도-오스트레일리아판이 여전히 67mm/년으로 움직이고 있기 때문에 히말라야 산맥은 여전히 연간 약 5mm씩 상승하고 있습니다.히말라야 산맥의 역사는 4천만년 전, 에오세 중기 이후 지구의 평균 기온이 장기적으로 감소한 것과 대체로 들어맞습니다.

해류의 변동

고대 기후 체제에 대한 또 다른 중요한 기여는 대륙의 위치, 해수면, 염분뿐만 아니라 다른 요인에 의해 변형되는 해류의 변화입니다.그들은 열을 식히는 능력(남극 얼음 생성을 돕는 능력)과 열을 식히는 능력(영국 제도에 온대 기후를 제공하는 능력)을 가지고 있습니다.약 3백만년전 파나마 지협의 폐쇄는 열대 대서양과 태평양 사이의 물의 교환을 종식시킴으로써 북아메리카에 강력한 빙하기를 열었을지도 모릅니다.^[43]

분석 결과, 해류 변동이 최근의 빙하 진동을 충분히 설명할 수 있음을 시사합니다.마지막 빙하기 동안 해수면은 주로 북반구의 빙상에서 물이 격리되면서 20-30m로 변동했습니다.얼음이 모여 해수면이 충분히 낮아지면 베링해협(오늘날 시베리아와 알래스카 사이의 좁은 해협은 깊이가 ~50m)을 통한 흐름이 줄어 북대서양에서 유입되는 흐름이 증가했습니다.이것은 대서양의 열알칼리 순환을 재조정하여 북극으로의 열 수송을 증가시켰는데, 이것은 극지방의 얼음 축적을 녹이고 다른 대륙의 빙상을 감소시켰습니다.물의 방출은 해수면을 다시 상승시켰고, 북반구의 얼음 축적으로 이동하면서 태평양으로부터 차가운 물의 유입을 회복시켰습니다.^[44]

티베트 고원의 융기와 설선 위의 주변 산악지대

마티아스 쿨레(Matthias Kuhle)의 빙하기 발달에 대한 지질학적 이론은 빙하기 동안 티베트 고원을 덮고 있던 빙하의 존재(최후 빙하기?Kuhle에 따르면, 설선을 지나 티베트의 판구조 상승은 약 240만 km의² 얼음 표면을 만들었고 맨땅 표면보다 70% 더 큰 알베도를 가지고 있다고 합니다.우주로의 에너지 반영은 지구의 냉각이라는 결과를 낳았고, 플라이스토세 빙하기를 촉발시켰습니다.이 고지는 아열대 위도에 있어 고도가 높은 지역의 일사량의 4~5배에 달하기 때문에 지구에서 가장 강한 열 표면이 냉각 표면으로 변했을 것입니다.

Kuhle는 지구 궤도의 변화로 인한 방사선 변화의 100,000년 주기로 간빙기를 설명합니다.이러한 비교적 미미한 온난화는 중첩된 얼음 하중의 무게로 인해 북유럽 내륙 얼음 지역과 티베트 지역이 낮아진 것과 결합하여 내륙 얼음 지역이 반복적으로 완전히 녹게 되었습니다.^{[45][46][47][48]}

지구 궤도의 변화(밀란코비치 주기)

밀란코비치 주기는 지구가 태양 주위를 도는 궤도의 특성에 있어서 일련의 주기적인 변화입니다.각 사이클의 길이가 다르기 때문에 때로는 효과가 서로 강화되고 때로는 (부분적으로) 서로 취소됩니다.

밀란코비치 사이클이 빙하기와 빙하기의 발생에 영향을 미친다는 강력한 증거가 있습니다.현재의 빙하기는 가장 많이 연구되고 가장 잘 이해되고 있으며, 특히 지난 400,000년 동안의 빙하기입니다. 왜냐하면 이 시기는 대기의 조성과 온도와 얼음의 부피에 대한 대리점을 기록하는 빙핵으로 덮여 있기 때문입니다.이 기간 내에, 빙하/간빙 진동수와 밀란코비치 궤도 힘 주기의 일치는 매우 가까워서 궤도 힘은 일반적으로 받아들여집니다.태양까지의 거리 변화, 지구축의 세차운동, 지구축의 기울기 변화 등의 복합적인 효과는 지구가 받은 햇빛을 재분배합니다.특히 중요한 것은 계절의 강도에 영향을 미치는 지구의 축 기울기의 변화입니다.예를 들어, 북위 65도의 7월 태양 유입량은 25%(450 W/m에서² 550 W/m까지²)나 차이가 납니다.여름이 너무 추워져서 이전 겨울에 쌓인 눈을 모두 녹일 수 없을 때 빙상이 진다고 널리 알려져 있습니다.일부 작업자들은 궤도 힘의 세기가 너무 작아서 빙하를 유발할 수 없다고 생각하지만, CO와₂ 같은 피드백 메커니즘이 이러한 불일치를 설명할 수 있습니다.

밀란코비치 강제력은 지구 궤도 요소의 주기적인 변화가 빙하 기록에서 표현될 수 있다고 예측하지만, 빙하기와 간빙기의 시기에 어떤 주기가 가장 중요한 것으로 관찰되는지 설명하기 위해서는 추가적인 설명이 필요합니다.특히 지난 800,000년 동안 빙하 간 진동의 지배적인 기간은 10만 년으로 지구의 궤도 이심률과 궤도 경사의 변화에 해당합니다.그러나 이는 밀란코비치가 예측한 세 가지 주파수 중 가장 약한 주파수입니다.300만년에서 80만년 전 기간 동안, 지배적인 빙하 패턴은 지구의 경사 변화(축 경사)가 41,000년 동안 지속된 것과 일치했습니다.한 주파수 대 다른 주파수가 우세한 이유는 잘 이해되지 않고 있으며 현재 연구의 활발한 영역이지만, 답은 아마도 지구의 기후 시스템에서 공명의 어떤 형태와 관련이 있을 것입니다.

"전통적인" 밀란코비치의 설명은 지난 8개의 사이클에 걸쳐 10만년 주기의 우세를 설명하기 위해 고군분투합니다.리처드 A. 뮬러, 고든 F. 맥도널드, 그리고 ^[49][50][51]다른 사람들은 이러한 계산이 지구의 2차원 궤도를 위한 것이지만, 3차원 궤도는 또한 10만년 주기의 궤도 경사를 가지고 있다고 지적했습니다.그들은 지구가 태양계에서 알려진 먼지 띠들을 드나들면서 궤도 경사의 이러한 변화가 일사량의 변화로 이어진다고 제안했습니다.이것은 전통적인 관점과는 다른 메커니즘이지만, 지난 40만 년 동안의 "예측된" 기간은 거의 비슷합니다.결국 뮬러와 맥도날드 이론은 호세 안토니오 리알에 의해 도전을 받았습니다.^[52]

또 다른 근로자인 윌리엄 러디먼(William Ruddiman)은 41,000년과 26,000년 주기의 온실가스 피드백과 결합하여 세차운동(26,000년 주기)에 대한 이심률(약한 100,000년 주기)의 조절 효과로 100,000년 주기를 설명하는 모델을 제시했습니다.그러나 피터 호이버스에 의해 또 다른 이론이 발전되어 왔는데, 그는 41,000년 주기가 항상 지배적이었지만, 지구는 두 번째 또는 세 번째 주기만이 빙하기를 촉발하는 기후 행동의 방식으로 접어들었다고 주장했습니다.이것은 10만년 주기가 80,000년과 120,000년의 주기를 평균하여 만들어낸 환상이라는 것을 의미합니다.^[53]이 이론은 Didier Paillard가 제안한 단순한 경험적 다중 상태 모델과 일치합니다.^[54]Paillard는 후기 플라이스토세 빙하기가 세 개의 준안정 기후 상태 사이를 이동하는 것으로 볼 수 있다고 제안합니다.이 점프는 궤도 힘에 의해 유도되는 반면, 플라이스토세 초기에는 단지 두 기후 상태 사이의 점프로 인해 41,000년의 빙하 주기가 발생했습니다.이러한 거동을 설명하는 동적 모델은 Peter Ditlevsen에 의해 제안되었습니다.^[55][56]이것은 후기 플라이스토세 빙하 주기가 약한 10만 년의 이심률 주기 때문이 아니라 주로 41,000년의 이심률 주기에 대한 비선형적인 반응 때문이라는 주장을 지지하는 것입니다.

태양의 에너지 출력 변화

이 절에서는 출처를 언급하지 않습니다. 신뢰할 수 있는 자료에 인용문을 추가하여 이 부분을 개선하는 데 도움을 주시기 바랍니다. 출처가 밝혀지지 않은 자료에 이의를 제기하여 제거할 수 있습니다.(2012년 1월) (이 템플릿 메시지를 제거하는 방법 및 시기 알아보기)

태양의 에너지 출력에는 적어도 두 가지 유형의 변화가 있습니다.

• 장기적으로, 천체 물리학자들은 태양의 생산량이 10억년(10⁹)년마다 약 7% 증가한다고 믿고 있습니다.
• 흑점 주기와 같은 단기적인 변화와 소빙하기의 가장 추운 시기에 발생한 마우더 극소기와 같은 더 긴 에피소드.이러한 변동성은 측정 및 기록이 어려우며, 기후 조건이 여러 해 동안 어떻게 달라졌는지를 나타내는 화석 기록과 같은 것에서 추론해야 합니다.

태양의 생산량이 장기적으로 증가하는 것이 빙하기의 원인이 될 수는 없습니다.그러나 태양 생산량의 변화는 짧은 주기이든 더 긴 주기이든 간에 지구의 기후에 중대한 영향을 미칠 수 있습니다.

화산주의

화산 폭발은 빙하기의 시작과/또는 끝에 기여했을 수 있습니다.Paleocene-Eocene Thermal Maximum에 대한 한 가지 제안된 설명은 해저 화산이 포접 물질로부터 메탄을 방출하여 온실 효과를 크고 빠르게 증가시켰다는 것입니다.^{[citation needed]}적절한 시기에 그러한 폭발이 있었다는 지질학적 증거는 없는 것으로 보이지만, 이것이 그것들이 일어나지 않았다는 것을 증명하는 것은 아닙니다.

최근 빙하기와 간빙기

이 섹션은 다음과 같이 확장이 필요합니다. 북미 이외의 다른 지역에서 최근의 빙하기와 간빙기.추가하면 도움이 됩니다. (2008년 3월)

북아메리카의 빙하기

현재 북미 빙하기의 주요 빙하기는 일리노이, 상암, 위스콘신 단계입니다.북아메리카의 빙하기를 세분화하기 위해 네브라스칸, 아프톤, 칸산, 야르무트 단계의 사용은 4차 지질학자들과 지형학자들에 의해 중단되었습니다.이 무대들은 모두 1980년대에 일리노이 주 이전의 무대로 합쳐졌습니다.^[57][58][59]

가장 최근의 북아메리카 빙하기 동안, 위스콘신 단계의 후기 (26,000년 전에서 13,300년 전) 동안, 빙상은 북위 약 45도까지 확장되었습니다.이 시트들은 두께가 3~4km였습니다.^[58]

이 위스콘신 빙하는 북아메리카의 풍경에 광범위한 영향을 남겼습니다.오대호와 핑거호는 얼음이 오래된 계곡을 깊게 하여 조각되었습니다.미네소타와 위스콘신에 있는 대부분의 호수는 빙하에 의해 파여졌고 나중에는 빙하가 녹은 물로 채워졌습니다.오래된 티즈강 배수 시스템은 근본적으로 변형되어 오하이오강 배수 시스템으로 크게 개편되었습니다.물의 흐름이 석회암 절벽과 마주쳤을 때 극적인 폭포와 협곡을 형성한 나이아가라와 같은 다른 강들은 댐으로 막혀 새로운 수로로 방향을 틀었습니다.뉴욕 시라큐스 근처에 있는 현재의 클라크 보존 주립 공원에 있는 또 다른 비슷한 폭포는 현재 말라 있습니다.

롱아일랜드에서 낸터켓까지의 지역은 빙하로 부터 형성되었고, 캐나다 북부의 캐나다 방패에 있는 호수들은 얼음의 작용에 거의 전적으로 기인합니다.얼음이 물러가고 바위 먼지가 말라가면서, 바람이 그 물질을 수백 마일을 운반했고, 미주리 계곡에 수십 피트 두께의 황토층을 형성했습니다.등정적인 반등은 오대호와 이전에 빙하의 무게 아래 있던 다른 지역들을 계속해서 재구성하고 있습니다.

위스콘신의 서부와 남서부 그리고 인접한 미네소타, 아이오와 그리고 일리노이의 일부 지역인 드리프트리스 존은 빙하로 덮이지 않았습니다.

미래 빙하기

2015년에 발표된 '과거 글로벌 변화 프로젝트' 보고서에 따르면, 북반구의 여름 일사량이 다음으로 크게 감소하기 전에, "대기 중 이산화탄소₂ 농도가 300ppm 이상을 유지하거나 누적 탄소 배출량이 1000PgC를 초과할 경우" (즉,) 앞으로 약 50,000년 이내에 새로운 빙하가 발생할 가능성이 거의 없는 것으로 나타났습니다.. 탄소 1000기가톤)."산업화 이전 수준 이하의 대기 중 이산화탄소₂ 함량에 대해서만 향후 10km 이내에 빙하가 발생할 수 있습니다."지속적인 인위적인₂ CO 배출을 고려할 때, 빙하의 시작은 다음 50 ka 내에 발생할 가능성이 매우 낮으며, 이는 능동적인 제거가 없을 때 CO와₂ 온도가 교란되지 않은 값으로 감소하는 시간 규모가 매우 길기 때문입니다 [IPCC, 2013]. 그리고 다음 두 번의 진행 주기에서는 약한 진행력만 발생합니다." (진행력).주기는 약 21,000년으로, 근일점이 열대년을 중심으로 끝까지 이동하는 데 걸리는 시간입니다.^[60]

빙하기는 약 100,000년의 주기를 거치지만, 우리의 이산화탄소 배출 때문에 그 다음은 피할 수 있을 것입니다.^[61]

빙상의 영향

비록 마지막 빙하기가 8,000년 전에 끝났지만, 그것의 영향은 오늘날에도 여전히 느낄 수 있습니다.예를 들어, 움직이는 얼음은 캐나다(캐나다 북극 군도 참조), 그린란드, 유라시아 북부, 남극 대륙의 풍경을 도려냈습니다.북새통, 에스커, 피오르, 주전자 호수, 모레인, 서커스, 뿔 등의 불규칙한 바위들은 빙하가 남긴 전형적인 특징들입니다.

빙하의 무게가 너무 커서 지구의 지각과 맨틀을 변형시켰습니다.빙상이 녹은 후, 얼음으로 뒤덮인 땅이 다시 일어섰습니다.지구 맨틀의 높은 점성 때문에, 오늘날 반발 영역의 중심 부근에서 약 1 cm/년의 속도로, 반발 과정을 제어하는 맨틀 암석의 흐름은 매우 느립니다.

빙하가 녹는 동안, 바다에서 물을 가져와 높은 위도의 얼음을 형성했고, 따라서 지구의 해수면이 약 110 미터 낮아졌고, 대륙붕이 노출되었고 동물들이 이주할 수 있는 육지와 육지 사이의 다리가 형성되었습니다.탈빙이 진행되는 동안 녹은 얼음물이 바다로 되돌아와 해수면이 상승했습니다.이 과정은 해안선과 수화 시스템의 급격한 변화를 유발하여 새롭게 물에 잠기는 땅, 신흥 땅, 호수의 염분을 초래하는 붕괴된 얼음 댐, 넓은 담수 지역을 생성하는 새로운 얼음 댐, 그리고 대규모이지만 일시적인 규모로 지역적인 날씨 패턴의 전반적인 변화를 초래할 수 있습니다.일시적인 퇴화를 일으킬 수도 있습니다.빠르게 변하는 땅, 얼음, 바닷물, 담수의 이러한 혼란스러운 패턴은 발트해와 스칸디나비아 지역과 중앙 북아메리카의 마지막 빙하기 끝 무렵의 많은 지역에서 가능한 모델로 제안되어 왔으며, 현재의 해안선은 선사시대의 마지막 몇 천 년 동안만 달성되었습니다.또한, 스칸디나비아의 고도 상승의 영향은 오늘날의 북해의 많은 부분 아래에 존재했던 광대한 대륙 평야를 물에 잠기게 했고, 영국 제도와 대륙 유럽을 연결했습니다.

지구 표면의 얼음-물의 재분배와 맨틀 암석의 흐름은 중력장의 변화와 더불어 지구의 관성 모멘트의 분포에 변화를 일으킵니다.이러한 관성 모멘트의 변화는 지구 자전의 각속도, 축, 흔들림의 변화를 초래합니다.

재배분된 지표면 질량의 무게로 인해 암석권이 휘어지게 되었고 또한 지구 내에서 응력을 유도했습니다.빙하의 존재는 일반적으로 단층의 이동을 억제했습니다.^[62][63][64]그러나 탈점이 발생하는 동안 단층은 지진을 촉발하는 가속 슬립을 경험합니다.얼음 가장자리 근처에서 촉발된 지진은 차례로 얼음 분해를 가속화시키고 하인리히 사건을 설명할 수 있습니다.^[65]얼음 가장자리 근처에 더 많은 얼음이 제거되면 판내 지진이 더 많이 유도되고 이 긍정적인 피드백이 빙상의 빠른 붕괴를 설명할 수 있습니다.

유럽에서는 빙하의 침식과 얼음의 무게로 인한 등압성 침하가 발트해를 만들었고, 발트해는 빙하기 이전에는 모두 에리다노스 강에 의해 배수되었습니다.

참고 항목

참고문헌