氷河ひょうが時代じだい

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氷河期ひょうがきから転送てんそう
こおり最盛さいせい地球ちきゅう氷河ひょうが時代じだい想像そうぞう[1]

氷河ひょうが時代じだい(ひょうがじだい、英語えいご: ice age)は、地球ちきゅう気候きこう寒冷かんれいし、地表ちひょう大気たいき温度おんど長期ちょうきにわたって低下ていかする期間きかんで、極地きょくち大陸たいりくこおりゆか高山たかやまいき氷河ひょうがぐん存在そんざいし、または拡大かくだいする時代じだいである。氷河ひょうががくでは北半球きたはんきゅう南半球みなみはんきゅう両方りょうほうにおいて広大こうだいこおりゆか存在そんざいすることをしめ[2][3]

長期ちょうきおよ氷河ひょうが時代じだいのうち、律動りつどうする個々ここ寒冷かんれい気候きこう期間きかんこおりばれ、こおりこおりあいだ断続だんぞくてき温暖おんだんあいだごおりばれる。

最後さいご氷河ひょうが時代じだいやく260まんねんまえ更新こうしんはじまり、だいよん氷河ひょうが時代じだいという。それはいまグリーンランド英語えいごばん北極ほっきょく、そして南極大陸なんきょくたいりくこおりゆか存在そんざいしていることからいえる[4][5]

なお、とう項目こうもく記述きじゅつ内容ないようは、まだ立証りっしょう十分じゅうぶんでない仮説かせつであったり、論争ろんそうつづいていたりするような内容ないようふくむ。

概説がいせつ[編集へんしゅう]

用語ようごほう[編集へんしゅう]

氷河ひょうが学的がくてきには、地球ちきゅう歴史れきしなかで、地球ちきゅうじょう大陸たいりくみのおおきさのこおりゆか存在そんざいしている時代じだい氷河ひょうが時代じだいという[6]地球ちきゅうにおいて、広大こうだいこおりゆか南極大陸なんきょくたいりくグリーンランド存在そんざいする現在げんざい新生代しんせいだいだいよん)は氷河ひょうが時代じだいである[6]。また、地球ちきゅうじょうこおりゆかがない時代じだい温室おんしつというのにたいし、氷河ひょうが時代じだいのことを氷室ひむろという場合ばあいもある[6]氷河ひょうが時代じだいなかでも、ちゅう緯度いど地域ちいきまで氷河ひょうがこおりゆかおおわれるような、とく氷河ひょうが発達はったつした寒冷かんれい時期じきこおりという[6][7]こおりこおりあいだ温暖おんだんで、相対そうたいてき氷河ひょうが縮小しゅくしょうした時期じきあいだごおりという[6][8]。さらに、こおりあいだごおりあいだにも氷河ひょうがこおりゆか極大きょくだい極小きょくしょうがあり、それぞれごおりあいだごおりばれる。

最近さいきん気候きこう変動へんどう関連かんれん文章ぶんしょうなどで「こおり」ではなく「氷河期ひょうがき」という用語ようご使つかひとえているが[6]日本にっぽん雪氷せっぴょう学会がっかいは「氷河期ひょうがき氷河ひょうが時代じだいこおり両方りょうほう意味いみ使用しようされてきたが、混乱こんらんけるため、今後こんごこおり同義どうぎとし、できればほん用語ようご使用しようけ、こおり使用しようするべきである」としている[9]一方いっぽう英語えいごでは、氷河ひょうが時代じだいを ice age, glacial age、こおりを glacial period, glaciation, glacial、あいだごおりを interglacial period, interglacial などと表記ひょうきするが[6][10]実際じっさいには英語えいごけん研究けんきゅうしゃでさえ ice age と glaciation を区別くべつせずに使つかものおお[6]など、使つかけが明確めいかくでない場合ばあいもみられる[9]

新生代しんせいだい氷河ひょうが時代じだい[編集へんしゅう]

新生代しんせいだい気候きこう変化へんかよこじく単位たんいは「ひゃくまんねんまえ

新生代しんせいだい氷河ひょうが時代じだい現在げんざい氷河ひょうが時代じだい)は、はじめしん中期ちゅうき(4900まんねんまえ)からはじまったとされている[5]。その根拠こんきょは、南極なんきょくでの最初さいしょ氷河ひょうが存在そんざい記録きろくはじめしん中期ちゅうき陸上りくじょう堆積たいせきぶつから確認かくにんできること、ややしん初期しょき南極大陸なんきょくたいりくこおりゆか成長せいちょうはじめたことである[5]。なお、中生代ちゅうせいだい(6550まんねんまえ以前いぜん)は地球ちきゅう全体ぜんたい温暖おんだんで、北極ほっきょく南極なんきょくふくめて地球ちきゅうじょうこおりゆか存在そんざいしない温室おんしつ時代じだいだった[5]

中生代ちゅうせいだいにはゴンドワナ大陸たいりく一部いちぶだった現在げんざい南極大陸なんきょくたいりく分裂ぶんれつしてみなみへと移動いどうはじめ、やがて南極大陸なんきょくたいりく孤立こりつしたが[11]ドレーク海峡かいきょうでの海流かいりゅう影響えいきょう南極なんきょくたまきりゅうしょうじ、南極なんきょくへの海洋かいようねつ輸送ゆそうさえぎげられた[12]。そして、南極なんきょくごおりゆか成長せいちょうするとともに、そのまわりの南極なんきょくかい水温すいおんがったことで、つめたい深層しんそう海洋かいようだい循環じゅんかんしょうじ、それが地球ちきゅう全体ぜんたい寒冷かんれいをもたらし、北半球きたはんきゅうこおりゆか形成けいせいむすびついたとするせつがある。このせつ新生代しんせいだい氷河ひょうが時代じだいいたったおおまかな原理げんりとして現在げんざいではひろみとめられている[5]ふるだい三紀みきしんだい三紀みき温暖おんだんだったけれどもだいよんになって寒冷かんれい急激きゅうげき進行しんこうしたという、旧来きゅうらい気候きこう変化へんかぞうただしいとはいえず、気候きこう寒冷かんれいはいくつもの段階だんかい進行しんこうしたとかんがえられている[13]北半球きたはんきゅうにおけるこおりゆか発達はったつ原因げんいんとしては、きたアメリカユーラシア大陸たいりく配置はいちくわえて、[よう出典しゅってん]パナマ地峡ちきょう形成けいせいによるだい規模きぼ海流かいりゅう変化へんかヒマラヤ山脈ひまらやさんみゃく隆起りゅうきによる地球ちきゅう大気たいきけいおおきな変化へんかなどが提唱ていしょうされている[11]

研究けんきゅう[編集へんしゅう]

1742ねんジュネーヴ在住ざいじゅう技師ぎし地理ちり学者がくしゃの Pierre Martel (1706–1767) は、サヴォワアルプス山脈あるぷすさんみゃくにあるシャモニー渓谷けいこくおとずれた[14][15]。2ねんたび報告ほうこくしょ出版しゅっぱんされ、渓谷けいこく住民じゅうみんが、迷子まいごせき散布さんぷ原因げんいん氷河ひょうがにあるとかんがえ、かつて氷河ひょうががよりとおくまでひろがっていたとべたことが報告ほうこくされている[16][17]のち同様どうよう説明せつめいのアルプス地方ちほう各地かくちからも報告ほうこくされた。1815ねんに、大工だいくでシャモア猟師りょうしの Jean-Pierre Perraudin (1767–1858) は、スイスのヴァレーしゅうのヴァル・ド・バーニュにある迷子まいごせき以前いぜんもっととおくまでたっしていた氷河ひょうがによってはこばれてきたものであると説明せつめいした[18]。1834ねんには、ベルナー・オーバーラントのマイリンゲン出身しゅっしん無名むめいこりも、スイスけいドイツじん地質ちしつ学者がくしゃジャン・ド・シャルパンティエ英語えいごばん (1786–1855) との議論ぎろんなかで、同様どうようのアイデアを主張しゅちょうした[19]。ヴァレーしゅうのヴァル・ド・フェレ、スイス西部せいぶのゼーラントから[20]、そしてゲーテ科学かがくてき著作ちょさく英語えいごばん[21]のほか、世界せかい各地かくち似通にかよった説明せつめいがなされている。バイエルン博物はくぶつ学者がくしゃエルンスト・フォン・ビブラ英語えいごばん (1806–1878) が1849ねんから1850ねんにかけてチリアンデス山脈あんですさんみゃくおとずれたとき、現地げんち住民じゅうみんは、化石かせきしたモレーン過去かこ氷河ひょうが作用さようによるものとかんがえたそうである[22]

一方いっぽうでは、ヨーロッパの学者がくしゃたちはなにが漂移せい物質ぶっしつ迷子まいごせきなど)の散布さんぷこしたのだろうかとかんがはじめた。18世紀せいき中頃なかごろから、一部いちぶもの運搬うんぱん手段しゅだんひとつとしての氷河ひょうがについて討論とうろんした。スウェーデンの鉱山こうざん技師ぎし Daniel Tilas (1712–1772) は、1742ねんに、スカンディナビア地方ちほうバルト地方ちほう迷子まいごせき存在そんざい説明せつめいするためにうみごおりの漂積を提案ていあんした最初さいしょ人物じんぶつだった[23]。1795ねんにスコットランドの哲学てつがくしゃ博物学はくぶつがくしゃジェームズ・ハットン (1726–1797) は、アルプス山脈あるぷすさんみゃく迷子まいごせき氷河ひょうが作用さようによるものだと説明せつめいした[24]。それからおよそ20ねんの1818ねん、スウェーデンの植物しょくぶつ学者がくしゃヨーラン・ヴァーレンベリ (1780–1851) は、スカンディナビア半島はんとう氷河ひょうが作用さよう理論りろん発表はっぴょうした。かれ氷河ひょうが作用さよう地域ちいきてき現象げんしょうかんがえた[25]

そのわずかすうねん、デンマークけいノルウェーじん地質ちしつ学者がくしゃイェンス・エスマルク英語えいごばん (1762–1839) は、一連いちれん世界せかい規模きぼ氷河ひょうが時代じだいについて主張しゅちょうした。1824ねん発表はっぴょうした論文ろんぶんなかで、エスマルクは気候きこう変動へんどう氷河ひょうが時代じだい原因げんいんであると提唱ていしょうした。かれ氷河ひょうが時代じだい地球ちきゅう軌道きどう変化へんかからしょうじたということをしめそうとした[26]。それからすうねんあいだに、エスマルクの発想はっそうは、スウェーデン、スコットランド、ドイツの科学かがくしゃらにけて討論とうろんされ、がれた。ノルウェーの氷河ひょうが学者がくしゃビョルン・G・アンデルセン英語えいごばん (1992) の批評ひひょうによると、エディンバラ大学だいがくロバート・ジェイムソン (1774–1854) はエスマルクのアイデアにたいして比較的ひかくてき好意こういてきだったようだという[27]。スコットランドの古代こだい氷河ひょうがについてのジェイムソンの所見しょけんは、ほとんどおそらくエスマルクに刺激しげきされたものだった[28]。ドイツでは、ドライスィヒャッカーのアカデミーで森林しんりんがく教鞭きょうべんをとっていた地質ちしつ学者がくしゃラインハルト・ベルンハルディドイツばん (1797–1849) が、テューリンゲン南部なんぶ都市としマイニンゲンでの観察かんさつ研究けんきゅうにより氷河ひょうが時代じだい存在そんざいしめ証拠しょうこ具体ぐたいされたことで、エスマルクの学説がくせつれた。1832ねん発表はっぴょうした論文ろんぶんなかで、ベルンハルディはかつての極地きょくち氷原ひょうげんについて、温帯おんたいのドイツ中部ちゅうぶにまで進出しんしゅつしていたと推測すいそくした[29][30]

1829ねん、これらの討論とうろんとは独立どくりつして、スイスの民間みんかん技師ぎしイグナス・ベネツ英語えいごばん (1788–1859) は、アルプス山脈あるぷすさんみゃくとそのちかくのジュラ山脈さんみゃくおよびきたドイツ平原へいげん迷子まいごせき散布さんぷ原因げんいん巨大きょだい氷河ひょうがにあると説明せつめいした。かれスイス自然しぜん科学かがく協会きょうかいドイツばんでこの論文ろんぶん発表はっぴょうしたとき、ほとんどの科学かがくしゃはそれに懐疑かいぎてきだった[31]が、とうとうベネツは友人ゆうじんのジャン・ド・シャルパンティエを納得なっとくさせた。シャルパンティエはベネツのアイデアをアルプス山脈あるぷすさんみゃく限定げんていした氷河ひょうが時代じだいせつ変容へんようさせた。かれかんがえはヴァーレンベリの学説がくせつていた。事実じじつ2人ふたり地球ちきゅうについて、おな火山かざん仮説かせつ[訳語やくご疑問ぎもんてん]共有きょうゆうしていたが、シャルパンティエの場合ばあいはむしろなりせつ英語えいごばん支持しじしていた。1834ねんにシャルパンティエはスイス自然しぜん科学かがく協会きょうかい論文ろんぶん発表はっぴょうした[32]。そのあいだに、ドイツの植物しょくぶつ学者がくしゃカール・フリードリヒ・シンパー (1803–1867) は、バイエルンの高山たかやま地方ちほう迷子まいごせき表面ひょうめんえる蘚類(コケ)を研究けんきゅうしていた。かれは、そのようなおおくのいしはどこからやってたのだろうかとかんがはじめた。1835ねんなつに、かれバイエルン・アルプス英語えいごばん回遊かいゆうした。シンパーは、氷河ひょうが高山たかやま地方ちほう迷子まいごせき運搬うんぱん手段しゅだんだったにちがいないとの結論けつろんたっした。1835ねんから1836ねんにかけてのふゆに、かれはミュンヘンで講演こうえんした。シンパーはそのとき寒冷かんれい気候きこうこおったみずぜんたまおおくされた時代じだい ("Verödungszeiten") があったにちがいないと仮定かていした[33]。シンパーは1836ねんなつを、大学だいがく時代じだい友人ゆうじんであるルイ・アガシー (1801–1873) とジャン・ド・シャルパンティエとともに、スイス・アルプス英語えいごばんベー英語えいごばんちかい Devens でごした。シンパーとシャルパンティエ(このほかにベネツをふくむかもしれない)は、アガシーに地球ちきゅう氷河ひょうがおおわれた時代じだいがあったことを納得なっとくさせた。1836ねんから翌年よくねんにかけてのふゆに、アガシーとシンパーは一連いちれん氷河ひょうが時代じだいせつ展開てんかいした。かれらはおもに、先行せんこうするベネツとシャルパンティエのろんたよりつつ、かれ独自どくじ野外やがい調査ちょうされた。アガシーは当時とうじすでにベルンハルディの論文ろんぶん熟知じゅくちしていたとみられる[34]。1837ねん初頭しょとうに、シンパーは氷河ひょうが時代じだいあらわ"Eiszeit" (「氷河ひょうが時代じだい」の)という術語じゅつご新造しんぞうした[35]。1837ねん7がつ24にちヌーシャテルひらかれたスイス自然しぜん科学かがく協会きょうかい年次ねんじ総会そうかい講演こうえんで、アガシーはかれらの学説がくせつ総合そうごうして、ジュラ山脈さんみゃくちかくでつかる迷子まいごせき氷河ひょうが時代じだい広大こうだいこおりゆかによってはこばれたのだとする氷河ひょうが時代じだいせつ発表はっぴょうした[30][36]聴講ちょうこうしゃはこれにかなり批判ひはんてきで、気候きこうかんする当時とうじ定説ていせつ見解けんかい矛盾むじゅんしていたこともあって、一部いちぶにはこの新説しんせつ反対はんたいするものもいた[36]どう時代じだいのほとんどの科学かがくしゃらは、地球ちきゅうはその誕生たんじょう溶融ようゆう状態じょうたいから徐々じょじょ冷却れいきゃくされてきたのだとかんがえていた[37]

この拒絶きょぜつえるために、アガシーは地質ちしつがくてき野外やがい調査ちょうさ着手ちゃくしゅし、実際じっさいにジュラ山脈さんみゃくにまであしはこんだ[36]かれは1840ねん"Études sur les glaciers" (『氷河ひょうが研究けんきゅう』)とだいしたほん出版しゅっぱんした[38]。シャルパンティエは、自身じしんアルプス山脈あるぷすさんみゃく氷河ひょうが時代じだいについてのほん準備じゅんびをしていたため、これにわるくした。アガシーにふかげた氷河ひょうが研究けんきゅう紹介しょうかいしたのはシャルパンティエ自身じしんだったのだから、アガシーはシャルパンティエの優位ゆういみとめるべきだったとかんじていた[39]。それだけでなく、アガシーは、個人こじんてき口論こうろん結果けっかとして、自著じちょなかでシンパーに一切いっさい言及げんきゅうしなかった[40]

すべてまとめて、氷河ひょうが時代じだいせつ科学かがくしゃらに完全かんぜんれられるようになるまでにはすうじゅうねんようした。これは、氷河ひょうが時代じだい原因げんいんについての信頼しんらいできる説明せつめいをした1875ねん"Climate and Time, in Their Geological Relations"出版しゅっぱんふくむ、ジェームズ・クロール英語えいごばん研究けんきゅうつづいて、1870年代ねんだい後半こうはん国際こくさいてき規模きぼ受容じゅようすすんだ[41]

ただし、この最初さいしょ段階だんかい研究けんきゅうされたのは現在げんざい氷河ひょうが時代じだいなか過去かこすうじゅうまんねんこったこおりいまでいうだいよん氷河ひょうが時代じだい英語えいごばんこおり一部いちぶ)についてである。新生代しんせいだいよりもふる時代じだい存在そんざいしたとされる氷河ひょうが時代じだい形成けいせい過程かてい詳細しょうさいについては、2011ねん現在げんざいいまあきらかにされていない[5]

証拠しょうこ[編集へんしゅう]

氷河ひょうが時代じだい存在そんざいしめ証拠しょうこおも地質ちしつがくてき証拠しょうこ化学かがくてき証拠しょうこ生物せいぶつがくてき証拠しょうこの3種類しゅるいある。

地質ちしつがくてき証拠しょうこは、いわみがかれたりけずられたりしたあとこすあと)や、そのような侵食しんしょく作用さようけてきた独特どくとく形状けいじょういわひつじがんなど)、氷河ひょうがまつはし縁辺えんぺん堆積たいせきしたかくつぶてモレーン)、独特どくとく氷河ひょうが地形ちけい(ドラムリン、氷河ひょうがだになど)、ティル(こおり礫土れきど)やティライト(こおりつぶてがんとう氷河ひょうがせい堆積たいせきぶつなど、様々さまざまかたちられる。しかし、かえこる氷河ひょうが時代じだいが、それ以前いぜん氷河ひょうが時代じだい地質ちしつがくてき証拠しょうこ変形へんけい消去しょうきょすることで、解釈かいしゃくむずかしくしている。そのうえ、これらの証拠しょうこ正確せいかく年代ねんだい特定とくていするのがむずかしく、初期しょき学説がくせつでは、あいだごおりくらべるとこおりみじかかっただろうとかんがえられていた。海底かいてい堆積たいせきぶつコアこおりゆかコア採取さいしゅ解析かいせきによる研究けんきゅう手法しゅほう出現しゅつげんすると、こおりながく、あいだごおりみじかいという、しん状況じょうきょうあきらかになったが、それでも現在げんざい理論りろん到達とうたつするまでには時間じかんがかかった。

化学かがくてき証拠しょうこは、しゅとして堆積たいせきぶつ堆積岩たいせきがんおよび海底かいてい堆積たいせきぶつコアにふくまれている化石かせきちゅう同位どういたい変化へんかからられる。直近ちょっきんこおりこおりゆかコアについては、それにふくまれる気泡きほうからられるこおりおよび大気たいきのサンプルから、気候きこうプロキシ英語えいごばん代替だいたい指標しひょう)を提供ていきょうする。おも同位どういたいふくんでいるみずほど蒸発じょうはつねつおおきいため、より寒冷かんれい環境かんきょうではその割合わりあい減少げんしょうする[42]。これにより温度おんど記録きろく構築こうちくされる。しかし、この証拠しょうこ同位どういからだ記録きろくされたほか要因よういんによって混乱こんらんさせられることがある。

生物せいぶつがくてき証拠しょうこは、化石かせき地理ちりてき分布ぶんぷ変化へんかからられる。こおりあいだは、寒冷かんれい気候きこう適応てきおうした生物せいぶつてい緯度いど地域ちいき分布ぶんぷし、温暖おんだん環境かんきょうこの生物せいぶつ絶滅ぜつめつするか、またはてい緯度いど地域ちいきでかろうじてながらえるかである。この証拠しょうこも、つぎのような要件ようけんととのわないと解釈かいしゃくするのはむずかしい。まず、堆積たいせきぶつシーケンス英語えいごばんなが期間きかんにわたり、広範囲こうはんい緯度いどおよび、そしてそれらを容易ようい相互そうご関連かんれんづけられること。つぎに、古代こだい生物せいぶつすうひゃくまんねんあいだ変化へんかすることなくび、それらの生物せいぶつ温度おんど選好せんこう容易ようい診断しんだんできること。最後さいごに、重要じゅうよう関連かんれんのある化石かせき発見はっけんされ、報告ほうこくされていること。

これらの数々かずかず困難こんなんともなうにもかかわらず、こおりゆかコアと海底かいてい堆積たいせきぶつコアの分析ぶんせき[43]は、過去かこすうひゃくまんねんにわたるこおりあいだごおり存在そんざいしめしている。これらもまた、モレーン、ドラムリン、迷子まいごせきのような、氷河ひょうが時代じだい大陸たいりく地殻ちかく現象げんしょうとの連関れんかん裏付うらづけている。それゆえに、大陸たいりく地殻ちかく現象げんしょうは、こおりゆかコアと海底かいてい堆積たいせきぶつコアが入手にゅうしゅ可能かのう時間じかん範囲はんいよりもはるかにはや時期じき形成けいせいされた地層ちそう発見はっけんされた、初期しょき氷河ひょうが時代じだい存在そんざいしめすもっともな証拠しょうことしてれられている。

代表だいひょうてき氷河ひょうが時代じだい[編集へんしゅう]

地球ちきゅうじょうでは、過去かこすくなくとも5かいおおきな氷河ひょうが時代じだいがあった。それらは、ヒューロニアン氷河ひょうが時代じだいクライオジェニアンアンデス-サハラ氷河ひょうが時代じだい英語えいごばんカルー氷河ひょうが時代じだい、そしてだいよん氷河ひょうが時代じだい英語えいごばんである。これらの時代じだいのほかは、地球ちきゅう高緯度こういど地域ちいきでさえ氷結ひょうけつしていなかったとおもわれる[44][45]

ドイツ北部ほくぶとその周辺しゅうへん氷河ひょうが時代じだい地図ちずあかせんヴァイクセルごおり英語えいごばん極大きょくだい氷河ひょうが南限なんげんせんザーレごおり英語えいごばん極大きょくだい南限なんげんあおせんエルスターごおり英語えいごばん極大きょくだい南限なんげん
ヒューロニアン氷河ひょうが時代じだい

ヒューロニアン氷河ひょうが時代じだい原生代げんせいだい初期しょきやく22おくねんまえ氷河ひょうが時代じだいであり、てい緯度いどごおりゆか存在そんざいしめ地磁気ちじきがくてき証拠しょうこのこっている[46]最初さいしょ確立かくりつした氷河ひょうが時代じだいから存在そんざいしている岩石がんせきぐんは、ヒューロニアンとばれ、およそ24おくねんまえから21おくねんまえ原生代げんせいだい初期しょき形成けいせいされたとかんがえられている。かずひゃくキロメートルのながさのヒューロニアンちょうそうぐん英語えいごばんヒューロン北岸ほくがんきた10–100 kmに露出ろしゅつしており、スーセントマリー付近ふきんからびている。ヒューロン北東ほくとう、マリーからサドバリーにかけては、いししたティル(こおり礫土れきど)の巨大きょだいそうとともに、ドロップストーン(氷河ひょうが運搬うんぱんされ、氷河ひょうがけたときに落下らっかして堆積たいせきしたおおきないし)、ヴァーブ(こおりしま粘土ねんど)、アウトウォッシュ(とおるごおり流水りゅうすい堆積たいせきぶつ)、みがけずられた基盤きばんがんがある。相関そうかん関係かんけいのあるヒューロニアン堆積たいせきぶつミシガンしゅうマーケットちかくで発見はっけんされ、西にしオーストラリアしゅうからつかった原生代げんせいだいこおりなり堆積たいせきぶつ相関そうかん関係かんけい成立せいりつした。

クライオジェニアン

これまでに十分じゅうぶんうらづけされてきた氷河ひょうが時代じだいなかで、過去かこ10おくねんあいだでおそらくもっといかめしかったものは、8おく5000まんねんまえから6おく3000まんねんまえクライオジェニアン)にきた。このときはこおりゆか赤道あかみちまでたっし、スノーボールアースゆきだま地球ちきゅうぜんたま凍結とうけつ)をつくしたとされる[47]。スノーボールアースは火山かざんによってつくされた温室おんしつ効果こうかガス二酸化炭素にさんかたんそ(CO2)など)の蓄積ちくせきにより終焉しゅうえんむかえたのかもしれない。「大陸たいりくごおりゆか海上かいじょう流氷りゅうひょう存在そんざいは、ケイ酸けいさんしお風化ふうか光合成こうごうせい両方りょうほう抑制よくせいしただろうが、それらは現在げんざいCO2ふたつのおおきなまりである。[48]」この氷河ひょうが時代じだい終結しゅうけつは、つづいてきたエディアカランカンブリア爆発ばくはつまねいたといわれているが、このせつはまだあたらしく、現在げんざい論争ろんそうてきである[よう出典しゅってん]

アンデス-サハラ氷河ひょうが時代じだい

アンデス-サハラ氷河ひょうが時代じだい英語えいごばんは4おく6000まんねんまえから4おく2000まんねんまえオルドビス後期こうきシルルおさむ存在そんざいした。

カルー氷河ひょうが時代じだい

過去かこ500まん年間ねんかんこおりあいだごおり変動へんどうしめ堆積たいせきぶつ記録きろくよこじく単位たんいは「ひゃくまんねんまえ」)

カルー氷河ひょうが時代じだいは、デボンはじまりにきた陸上りくじょう植物しょくぶつ進化しんかにより、なが期間きかんにわたって地球ちきゅうじょう酸素さんそ濃度のうど増加ぞうかし、CO2濃度のうど減少げんしょうした結果けっかとされる。カルー氷河ひょうが時代じだいみなみアフリカのカルー地方ちほうつかった氷河ひょうがせい漂礫ちなみ、どう地方ちほうでこの氷河ひょうが時代じだい存在そんざいしめ証拠しょうこはじめてはっきりと同定どうていされた。石炭せきたんペルム初期しょきあいだの3おく6000まんねんまえから2おく6000まんねんまえまで、ある程度ていど間隔かんかくきつつも極地きょくちこおりかんむりみなみアフリカまでひろがっていた。相互そうご関係かんけいする堆積たいせきぶつは、アルゼンチンから、また古代こだいちょう大陸たいりくゴンドワナ大陸たいりく中心ちゅうしんにあったことがわかっている。

だいよん氷河ひょうが時代じだい

現在げんざい氷河ひょうが時代じだいであるだいよん氷河ひょうが時代じだい英語えいごばん更新こうしんやく258まんねんまえから)にはじまり、北半球きたはんきゅうこおりゆか拡大かくだいはじめた。それ以来いらい地球ちきゅうでは4まんねんと10まんねん時間じかんスケールで周期しゅうきてきこおりゆか発達はったつ後退こうたいかえしてきており、これらはこおりあいだごおり、あるいはこおりゆか拡大かくだいこおりゆか後退こうたいなどとばれる。地球ちきゅう現在げんざいあいだごおりにあり、最後さいごこおり最終さいしゅうごおり)はやく1まんねんまえわった。その大陸たいりくごおりゆか現在げんざいまで残存ざんそんしているのは、グリーンランドごおりゆか英語えいごばん南極なんきょくごおりゆか、およびバフィンとうにあるような比較的ひかくてき小規模しょうきぼこおりゆかである。

火星かせいでの氷河ひょうが時代じだい[編集へんしゅう]

2016ねん最近さいきん最大さいだい火星かせい氷河ひょうが時代じだい存在そんざいしめ証拠しょうこ科学かがく Science掲載けいさいされた。その内容ないようは、ちょうど37まんねんまえには、火星かせいあかいというよりしろえただろうというものである[49]

こおりあいだごおり[編集へんしゅう]

最近さいきんこおりあいだごおり関連かんれんする温度おんど変化へんかおよびこおりゆか体積たいせき変化へんかのパターン(よこじく単位たんいは「せんねんまえ」)
こおりゆか極小きょくしょう極大きょくだい
だいよん北半球きたはんきゅうこおりゆか極小きょくしょうあいだごおりくろ)と極大きょくだいこおり、グレー)
だいよん南半球みなみはんきゅうこおりゆか極小きょくしょうあいだごおりくろ)と極大きょくだいこおり、グレー)

氷河ひょうが時代じだいあいだでも(すくなくとも現在げんざい氷河ひょうが時代じだいでは)気候きこう比較的ひかくてき温暖おんだん時期じき寒冷かんれい時期じきがある。より寒冷かんれい時期じきこおり、より温暖おんだん時期じきあいだごおりばれ[注釈ちゅうしゃく 1]こおりあいだごおりやく10まんねん周期しゅうき交互こうごおとずれてきた[11]

こおりは、地球ちきゅうのほとんどをおお寒冷かんれい乾燥かんそうしていく気候きこうと、両極りょうきょく地方ちほうからてい緯度いど地域ちいきかって拡大かくだいする大陸たいりくごおりうみごおりかたまり特徴とくちょうづけられる。こおりでなければこおりゆかおおわれていなかったはずの地域ちいき山岳さんがく氷河ひょうがは、標高ひょうこうのよりひくほうひろがる。これは雪線せっせんがよりひくくなるためである。海水かいすいじゅんこおりかんむり海水かいすいめんうえ大量たいりょう海水かいすい凍結とうけつして海水かいすいりょうるために低下ていかする。また、海洋かいよう循環じゅんかんのパターンが氷河ひょうが作用さようによりみだされていることをしめ証拠しょうこもある。北極ほっきょく地方ちほう南極なんきょく地方ちほう重大じゅうだい大陸たいりく氷河ひょうが作用さようがあったので、我々われわれ現在げんざい氷河ひょうが時代じだい極小きょくしょうにいる。そのようなこおり極大きょくだい極大きょくだいあいだ時期じきあいだごおりとしてられている。こおりあいだごおりは、ミランコビッチ・サイクルばれる地球ちきゅう公転こうてん軌道きどう周期しゅうきてき変化へんかとも合致がっちしていた[11]

このやく11,700年間ねんかん地球ちきゅうかんしんとしてられるあいだごおり(ないしこうこおり)にあり[50]、2004ねん科学かがく Nature掲載けいさいされた記事きじは、現在げんざいあいだごおりは28,000年間ねんかんつづいた以前いぜんあいだごおりもっと類似るいじしているかもしれないことをろんじている[51]軌道きどう強制きょうせいりょく英語えいごばん変化へんか予測よそくによれば、つぎこおりはじまるのは、人為じんいてき地球ちきゅう温暖おんだんがないとしても、すくなくともいまから5まんねんになるだろうと示唆しさされている[52]。さらに、化石かせき燃料ねんりょう集約しゅうやくてき利用りようつづかぎり、増加ぞうかした温室おんしつ効果こうかガス由来ゆらいする人為じんいてき強制きょうせい地球ちきゅう軌道きどう強制きょうせいりょくよりも重大じゅうだい影響えいきょうおよぼすかもしれない[53]

フィードバック過程かてい[編集へんしゅう]

かくこおりは、よりきびしい気候きこうをもたらすせいのフィードバックと、気候きこうやわらげて(これまでのすべての事例じれいにみられたように)こおりわらせるまけのフィードバックの影響えいきょうけやすい。

せい効果こうか[編集へんしゅう]

雪氷せっぴょう地球ちきゅうアルベド反射はんしゃのう)を増大ぞうだいさせ、太陽たいようエネルギーおおくを反射はんしゃし、あまり吸収きゅうしゅうしない。したがって、気温きおん低下ていかすると、ゆき氷原ひょうげん成長せいちょうし、せいのフィードバック効果こうかは、まけのフィードバック機構きこうとの競合きょうごう地球ちきゅうシステムを平衡へいこう状態じょうたいいたらせるまでつづく。また、こおりゆか拡大かくだいがもたらす森林しんりん減少げんしょうがアルベドを増大ぞうだいさせる[よう出典しゅってん]

1956ねんに Ewing と Donn が提唱ていしょうしたべつ理論りろん[54]は、こおりのない北極ほっきょくかい高緯度こういど地域ちいき降雪こうせつりょうやすという仮説かせつである。低温ていおんこおり北極ほっきょくかいおおうとき、海面かいめんからはほとんど蒸発じょうはつまたは昇華しょうかせず、降水こうすいりょうてんではごく地方ちほうはかなり乾燥かんそうした状態じょうたいにあり、その降水こうすいりょうちゅう緯度いど砂漠さばく地帯ちたい同等どうとうである。このすくない降水こうすいりょうにより、夏季かきには高緯度こういど地域ちいきったゆきける。こおりのない北極ほっきょくかいながなつあいだ太陽たいよう放射ほうしゃ吸収きゅうしゅうし、よりおおくの海水かいすい蒸発じょうはつさせることで北極ほっきょく地方ちほう大気たいきちゅう水蒸気すいじょうきりょうす。降水こうすいりょうおおいと、このゆき一部いちぶなつあいだけることはないかもしれないため、より標高ひょうこう緯度いどひく地域ちいき氷河ひょうが形成けいせいされることがあり、上述じょうじゅつしたアルベドの増大ぞうだいにより、陸上りくじょう気温きおんがる。さらに、この仮説かせつによると、海洋かいよう流氷りゅうひょう欠乏けつぼうによって北極ほっきょくかい北大西洋きたたいせいようとのあいだ海水かいすい交換こうかん増加ぞうかすることで、北極ほっきょくかいあたためられ、北大西洋きたたいせいようやされる[注釈ちゅうしゃく 2]温暖おんだんサイクルのあいだ北大西洋きたたいせいよう淡水たんすいながむことは、地球ちきゅう海洋かいようだい循環じゅんかん減少げんしょうさせるかもしれない。メキシコ湾流わんりゅう影響えいきょう減少げんしょうによる海洋かいよう循環じゅんかん減少げんしょうは、きたヨーロッパにおよぼす冷却れいきゃく効果こうかがあるだろうとされ、なつあいだ保持ほじされるてい緯度いど地域ちいきゆきりょうえることになるだろうとかんがえられている。また、氷河ひょうが拡大かくだいには氷河ひょうがセントローレンスわんとおってながくだり、メキシコ湾流わんりゅうをせきめるほどとおくまで北大西洋きたたいせいようひろがるかもしれないこともしめされている。

まけ効果こうか[編集へんしゅう]

こおり形成けいせいされるこおりゆかはその真下ましたにある陸地りくち侵食しんしょくする。すると、やがて海水かいすいめんよりうえにある陸地りくち面積めんせきり、こおりゆか形成けいせい可能かのうとするスペースも減少げんしょうしていくことになる。これはアルベドのフィードバックをやわらげるばかりでなく、こおりゆか形成けいせいともな海水かいすいじゅん低下ていかこす[よう出典しゅってん]

もうひとつの要因よういん氷河ひょうがさい拡大かくだいともこる乾燥かんそう状態じょうたいすことで、氷河ひょうが維持いじするために使つかわれる降水こうすいりょう減少げんしょうする。この要因よういんまたはなんらかのプロセスによって誘発ゆうはつされる氷河ひょうが後退こうたいは、氷河ひょうが拡大かくだいかんして類似るいじするぎゃくのポジティブフィードバックによってつよめられ[55]

Nature Geoscience 誌上しじょう発表はっぴょうされた研究けんきゅう[56]によれば、人間にんげん排出はいしゅつした二酸化炭素にさんかたんそ (CO2) はつぎこおり到来とうらいおくらせる。研究けんきゅうしゃらは地球ちきゅう軌道きどうのデータを使つかって、歴史れきしじょう温暖おんだんあいだごおり[なんの?]現在げんざいあいだごおりとほとんどおなじようにえることをめ、ここからつぎこおり通常つうじょうなら1500ねん以内いないはじまるだろうと予測よそくしている。さらにつづけて研究けんきゅうしゃらは、二酸化炭素にさんかたんそ排出はいしゅつりょうがかなりおおいために、つぎこおりはやってないだろうともべている[57]

原因げんいん[編集へんしゅう]

氷河ひょうが時代じだい原因げんいんは、おおきなスケールの氷河ひょうが時代じだい期間きかんについても、氷河ひょうが時代じだい期間きかんないかえ比較的ひかくてきちいさなこおりあいだごおりについても、完全かんぜん理解りかいされてはいない。氷河ひょうが時代じだい原因げんいんかんする一致いっちした見解けんかいは、いくつかの要因よういん重要じゅうようだということである。それらの要因よういんとは、大気たいき組成そせい[注釈ちゅうしゃく 3]地球ちきゅう公転こうてん軌道きどう変化へんかミランコビッチ・サイクル)、プレートうご[注釈ちゅうしゃく 4]太陽たいよう出力しゅつりょく変化へんか地球ちきゅうつきけい軌道きどう相互そうご関係かんけい火山かざん活動かつどう[注釈ちゅうしゃく 5]影響えいきょうなどである[58]

これらの要因よういんのいくつかはたがいに影響えいきょうおよぼしう。たとえば、地球ちきゅう大気たいき組成そせいとく温室おんしつ効果こうかガスの濃度のうど)の変化へんか気候きこうえることがある一方いっぽう気候きこう変動へんどう自体じたい大気たいき組成そせい変化へんかさせることがある(たとえば、大気たいきちゅうのCO2反応はんのうする風化ふうか作用さようによる変化へんか[よう出典しゅってん]

アメリカのモーリーン・レイモ英語えいごばんウィリアム・ラディマン英語えいごばんとその気候きこう学者がくしゃたちは、チベット高原こうげんコロラド高原こうげんは、ぜん地球ちきゅう大気たいきちゅうふくまれるCO2除去じょきょできるだけの能力のうりょくつ、膨大ぼうだいなCO2の「排気はいき浄化じょうか装置そうち」 ("scrubbers") であり、4000まんねんつづ新生代しんせいだい寒冷かんれい傾向けいこう原因げんいんとなる重大じゅうだい要素ようそであるとする仮説かせつ提唱ていしょうしている。さらに、りょう高原こうげん隆起りゅうき(およびCO2排気はいき浄化じょうか能力のうりょく)のおよそ半分はんぶんは、過去かこ1000まんねんあいだ発生はっせいしたと主張しゅちょうしている[59][60]

大気たいき組成そせい変化へんか[編集へんしゅう]

氷河ひょうが時代じだいはじまりに温室おんしつ効果こうかガス濃度のうど急激きゅうげきがり、こおりゆか後退こうたいするあいだ濃度のうど上昇じょうしょうしたことをしめ証拠しょうこがあるが、その因果いんが関係かんけい立証りっしょうするのはむずかしい。温室おんしつ効果こうかガスの濃度のうどは、氷河ひょうが時代じだい原因げんいんとして提唱ていしょうされている大陸たいりく移動いどう火山かざん活動かつどうなど、要因よういん影響えいきょうけているかもしれないからである。[よう出典しゅってん]

スノーボールアースぜんたま凍結とうけつ仮説かせつでは、原生代げんせいだい後期こうききびしい凍結とうけつおも火山かざん由来ゆらいする大気たいきちゅうのCO2濃度のうど上昇じょうしょうによりわったとされ、この仮説かせつ支持しじしゃなかには、ぜんたま凍結とうけつ最初さいしょ段階だんかい大気たいきちゅうのCO2減少げんしょうによりこされたと主張しゅちょうするものもいる。この仮説かせつ将来しょうらいのスノーボールアース警告けいこくしている。[よう出典しゅってん]

2009ねんには、日射にっしゃりょう変化へんか氷河ひょうが時代じだい以後いご地球ちきゅう温暖おんだんする初期しょき要因よういんとなることをしめさらなる証拠しょうこしめされ、だい要因よういんとして変化へんか規模きぼ原因げんいん温室おんしつ効果こうかガスの増加ぞうかにあることがげられた[61]

人為じんいてき変化へんか[編集へんしゅう]

ある2012ねん研究けんきゅう報告ほうこくでは、恐竜きょうりゅう消化しょうか作用さよう過程かていで、現在げんざい人間にんげん放出ほうしゅつするメタンと同等どうとうりょうのメタンを放出ほうしゅつしたであろうことがかり、それは1おく5000まんねんまえにかなり温暖おんだん気候きこうをもたらしたひとつの要因よういんだったかもしれないことがしめされた[62]

アメリカの気候きこう学者がくしゃウィリアム・ラディマンは原始げんしじんしん英語えいごばん仮説かせつ提唱ていしょうしている。その仮説かせつによれば、ひとしんとは、人類じんるい活動かつどう最初さいしょ地球ちきゅう気候きこう生態せいたいけい重大じゅうだい地球ちきゅう規模きぼ影響えいきょうおよぼしはじめた、地球ちきゅうなかもっとあたらしい時代じだいしていうのだが、それは工業こうぎょう時代じだいむかえた18世紀せいきはじまったのではなく、8,000ねんまえさかのぼって、我々われわれ祖先そせん集中しゅうちゅうした農業のうぎょう活動かつどうによってはじまったのだという。ミランコビッチ・サイクル周期しゅうきてきパターンにつづいて、大気たいきちゅう温室おんしつ効果こうかガスの濃縮のうしゅくまったのもそのころだった。ラディマンは自説じせつなかで、初期しょきこおりはおそらくすうせんねんまえはじまったであろうが、その予定よていされていたこおり到来とうらいは、初期しょき農耕のうこうみん活動かつどうによって阻止そしされたのではないかとべている[63]。また、農耕のうこうによって、産業さんぎょう革命かくめいまでに0.8℃気温きおん上昇じょうしょうしたと見積みつもられている[64]

2008ねん12月17にちひらかれたアメリカ地球ちきゅう物理ぶつりがく連合れんごう会合かいごうで、科学かがくしゃたちは議論ぎろん余地よちのある意見いけん支持しじする証拠しょうこについてくわしくべた。その意見いけんとは、アジアにおけるだい規模きぼ稲作いなさく農業のうぎょう導入どうにゅうが、ヨーロッパにおける大量たいりょう森林しんりん伐採ばっさいあいまって、過去かこ1000年間ねんかんにわたり、大気たいきちゅう相当そうとうりょう温室おんしつ効果こうかガスを排出はいしゅつしたことによって、世界せかい気候きこうはじめたというものである。それとはぎゃくに、温暖おんだん大気たいき海洋かいようあたためることで、海水かいすいちゅう吸収きゅうしゅうされる二酸化炭素にさんかたんそ吸収きゅうしゅう効率こうりつ大幅おおはばがって地球ちきゅう温暖おんだん強化きょうかすることになり、あたらしい氷河ひょうが時代じだい開始かいし阻止そしする可能かのうせいがある[65]

大陸たいりく配置はいち[編集へんしゅう]

地質ちしつがくてき記録きろくは、氷河ひょうが時代じだい赤道せきどうから両極りょうきょくへとかう暖流だんりゅうめるか減少げんしょうさせる位置いち大陸たいりくがあるときにはじまり、それゆえにこおりゆか形成けいせいされることをしめしているようである。こおりゆか地球ちきゅうのアルベドを増大ぞうだいさせ、それによって太陽たいよう放射ほうしゃ吸収きゅうしゅうおさえる。吸収きゅうしゅうされる太陽たいよう放射ほうしゃすくないと大気たいきえる。えることでこおりゆか成長せいちょうし、さらに反射はんしゃのう増大ぞうだいさせてせいのフィードバック循環じゅんかんはいる。氷河ひょうが時代じだい風化ふうか減少げんしょうして温室おんしつ効果こうかガスが増加ぞうかするまでつづく。

赤道せきどうから両極りょうきょくへとかうあたたかい海水かいすいながれをめるか減少げんしょうさせるような位置いち大陸たいりくとしてられているものは3つある:[よう出典しゅってん]

今日きょう地球ちきゅうには南極なんきょくおお大陸たいりくがあり、北極ほっきょくうみがほぼ陸地りくちかこまれているので、地質ちしつ学者がくしゃは、地質ちしつがくてきちか将来しょうらい地球ちきゅうふたたこおり経験けいけんすることになるだろうとしんじている。

ヒマラヤ山脈ひまらやさんみゃく現在げんざい氷河ひょうが時代じだいおも要因よういんであるとしんじている科学かがくしゃもおり、その理由りゆうは、ヒマラヤの山々やまやま地球ちきゅうそう雨量うりょう増加ぞうかさせていることで、大気たいきちゅう二酸化炭素にさんかたんそあらながされ、その温室おんしつ効果こうか減少げんしょうさせているというものである[60]ヒマラヤ山脈ひまらやさんみゃく形成けいせいインド・オーストラリアプレートユーラシアプレート衝突しょうとつしたやく7000まんねんまえはじまった。インド・オーストラリアプレートはいまとしに67 mmずつ北上ほくじょうしているため、ヒマラヤ山脈ひまらやさんみゃくとしに5 mm程度ていどのペースで隆起りゅうきつづけている。ヒマラヤ山脈ひまらやさんみゃく歴史れきしは4000まんねんまえはじめしん中期ちゅうき以来いらい地球ちきゅう平均へいきん気温きおん長期ちょうきてき低下ていかとだいたい一致いっちする。

海流かいりゅう変動へんどう[編集へんしゅう]

気候きこうレジームの一因いちいんとなるもうひとつの重要じゅうよう要因よういん海流かいりゅう変動へんどうで、海流かいりゅう大陸たいりく位置いち海水かいすいじゅんおよ塩分えんぶん濃度のうど、その要因よういんによって変動へんどうする。海流かいりゅうには気候きこう冷却れいきゃくする能力のうりょくれい南極なんきょくごおりゆか形成けいせい促進そくしんする)と加熱かねつする能力のうりょくれいひやたい気候きこうとは対照たいしょうてきにブリテン諸島しょとうあたためる)がある。およそ300まんねんまえパナマ地峡ちきょう閉塞へいそくにより、熱帯ねったい大西洋たいせいよう太平洋たいへいようあいだ海水かいすい交流こうりゅう交換こうかんまり、現在げんざいきたアメリカをおおつよ氷河ひょうが作用さよう時代じだい到来とうらいげることとなった[66]

海流かいりゅう変動へんどうによって最近さいきんこおり振動しんどうをうまく説明せつめいできると示唆しさする分析ぶんせき結果けっかもある。最終さいしゅうごおりあいだしゅとして北半球きたはんきゅうこおりゆかでは、海水かいすいじゅんは20–30 m変動へんどうし、海水かいすい隔離かくりされた。こおりあつまり、海水かいすいじゅん十分じゅうぶんがると、リング海りんぐかいかい[注釈ちゅうしゃく 6]とお流量りゅうりょう減少げんしょうし、北大西洋きたたいせいようからの流量りゅうりょう増大ぞうだいする結果けっかとなった。これは大西洋たいせいよう熱塩あつしお循環じゅんかんさい編成へんせいし、北極ほっきょく地方ちほうへのねつ輸送ゆそうりょう増加ぞうかさせ、極地きょくち蓄積ちくせきされたこおり融解ゆうかいして大陸たいりくごおりゆか減少げんしょうさせた。これによる海水かいすい放出ほうしゅつによって海水かいすいじゅんふたた上昇じょうしょうし、北半球きたはんきゅうこおりゆか蓄積ちくせき付随ふずいして、太平洋たいへいようからのつめたい海水かいすい進入しんにゅうもどされた[67]

チベット高原こうげん隆起りゅうき[編集へんしゅう]

ドイツの地理ちり学者がくしゃマティアス・クーレ英語えいごばん氷河ひょうが時代じだい発達はったつかんする地質ちしつがくてき理論りろんは、氷河ひょうが時代じだい最終さいしゅうごおり最盛さいせいちゅうチベット高原こうげんおおこおりゆか存在そんざいによってしめされていた。クーレによると、プレートテクトニクスにより隆起りゅうきして雪線せっせんえたチベットは、やく240まんkm2表面ひょうめんはだかから70%をえるアルベドゆうするこおり高原こうげんへと変化へんかした。宇宙うちゅうへのエネルギーの反射はんしゃ地球ちきゅう寒冷かんれい原因げんいんとなり、更新こうしん氷河ひょうが時代じだいがねとなった。チベット高原こうげん亜熱帯あねったい緯度いど位置いちしているため、高緯度こういど地域ちいきの4ばいから5ばいほどの日射にっしゃりょうがある。地球ちきゅうじょうもっとつよ加熱かねつめんだったであろう表面ひょうめん冷却れいきゃくめんわったといえる。

クーレは地球ちきゅう軌道きどう変化へんかによる10まんねん単位たんい放射ほうしゃサイクルの変化へんかによってあいだごおり説明せつめいする。この比較的ひかくてき軽微けいび温暖おんだんは、上積うわづみごおり荷重かじゅうによる北欧ほくおう内陸ないりくこおりいきとチベットの高度こうど低下ていかあいまって、度々たびたび内陸ないりくこおりいきこおり完全かんぜんかした[68][69][70][71]

地球ちきゅう軌道きどう変化へんか[編集へんしゅう]

ミランコビッチ・サイクルは、太陽たいようまわりを公転こうてんする地球ちきゅう軌道きどうにみられる特徴とくちょうで、公転こうてん軌道きどう自転じてんじく一連いちれん周期しゅうきてき変化へんか[11]。それらの変化へんか日射にっしゃりょう変化へんかさせるが、かくサイクルはことなるながさをつため、あるときはそれらはたがいに効果こうかつよい、またあるときは(部分ぶぶんてきに)相殺そうさいされ、日射にっしゃりょう変化へんか複雑ふくざつ曲線きょくせん表示ひょうじされる[72]

夏至げしてん北緯ほくい65における1にちあたりの大気たいき上端じょうたん平均へいきん日射にっしゃりょう変化へんか

ミランコビッチ・サイクルが氷河ひょうが時代じだいなかこおりあいだごおり発生はっせい影響えいきょうおよぼすことには有力ゆうりょく証拠しょうこがある。現在げんざい氷河ひょうが時代じだいは、とく最近さいきん40まん年間ねんかんについては、くわしく研究けんきゅうされ、もっともよく理解りかいされているが、それは大気たいき組成そせいおよ温度おんど指標しひょうこおり体積たいせき記録きろくしているこおりゆかコア対象たいしょうとする期間きかんだからである。この期間きかんないにおいて、ミランコビッチの軌道きどう強制きょうせいりょく期間きかんこおり/あいだごおり振動しんどうすう一致いっち非常ひじょうちかいので、軌道きどう強制きょうせいりょく一般いっぱんてきれられている。太陽たいようからの距離きょり変化へんか軌道きどうはなれしんりつ)、地軸ちじくとし運動うんどうおよ地軸ちじくかたむき(軌道きどう傾斜けいしゃかく)の変化へんかふくあわして、地球ちきゅうける日射にっしゃりょう変化へんかしている[73]とく重要じゅうようなのは地軸ちじくかたむきの変化へんかで、ぶしごとの気候きこうはげしさにつよ影響えいきょうあたえる。たとえば、7がつ北緯ほくい65での太陽たいよう放射ほうしゃフラックスりょうは22%ほどの割合わりあい(450 W/m²から550 W/m²)で変動へんどうする。なつがあまりにすずしくなると、まえふゆもったゆきすべかすことができなくなるため、こおりゆか発達はったつすることはひろしんじられている。軌道きどう強制きょうせいりょくよわすぎるので氷河ひょうが形成けいせいがねになることはないとしんじるものもいるが、CO2のようなフィードバックの仕組しくみでこの不一致ふいっち説明せつめいできるかもしれない。

ミランコビッチ強制きょうせいりょく地球ちきゅう軌道きどう要素ようそ周期しゅうきてき変化へんか氷河ひょうが記録きろく表現ひょうげんできると予測よそくする一方いっぽうで、こおりあいだごおりのタイミングにおいてどの周期しゅうきもっと重要じゅうようだとみとめられるかを説明せつめいするためには追加ついか説明せつめい必要ひつようである。とくに、過去かこ80まんねんあいだこおりあいだごおり振動しんどう卓越たくえつ周期しゅうきは10まんねんであり、それは地球ちきゅう軌道きどうはなれしんりつ軌道きどう傾斜けいしゃかく変化へんか合致がっちする。けれども、これはミランコビッチが予測よそくした3つの振動しんどうすうなかではもっとよわい。300まんねんまえから80まんねんまえまでのあいだは、優勢ゆうせい氷河ひょうが形成けいせいのパターンは41,000ねんという地球ちきゅう赤道あかみち傾斜けいしゃかく自転じてんじく傾斜けいしゃかく)の変化へんか合致がっちする。ある振動しんどうすう振動しんどうすうたいして優勢ゆうせいであることの理由りゆうはあまり理解りかいされておらず、現在げんざい研究けんきゅう活発かっぱつ分野ぶんやであるが、そのこたえはおそらく地球ちきゅう気候きこうけいにおけるなんらかの共鳴きょうめいかたち関係かんけいするだろうとかんがえられている。最近さいきん研究けんきゅう成果せいかは、増加ぞうかした南極なんきょくうみごおりによる10まんねん周期しゅうき優勢ゆうせい全体ぜんたい日射にっしゃ反射はんしゃりつ増大ぞうだいさせていることが原因げんいんであると示唆しさしている[74][75]

従来じゅうらいのミランコビッチのせつでは、10まんねん周期しゅうき支配しはいてき時期じき過去かこ8かいあったことの説明せつめいむずかしい。アメリカの物理ぶつり学者がくしゃの Richard A. Muller や Gordon J. F. MacDonald[76][77][78] らは、それは地球ちきゅう軌道きどう計算けいさんが2次元じげんてき手法しゅほうもとづいているからであり、3次元じげんてき解析かいせきおこなえば、軌道きどう傾斜けいしゃかくにも10まんねん周期しゅうきあらわれると指摘してきしている。かれらは、太陽系たいようけいのダストバンドと地球ちきゅう軌道きどうとの交差こうさ影響えいきょうしている可能かのうせい提示ていじしながら、これらの軌道きどう傾斜けいしゃかく変化へんか日射にっしゃりょう変化へんかみちびいているのだとべている。これらは従来じゅうらい提唱ていしょうされてきたメカニズムとはことなるものだが、計算けいさん結果けっかは「予言よげんされていた」最近さいきん40まん年間ねんかんについてられているデータとほぼおな結果けっかしめしている。この Muller と MacDonald の理論りろんたいしては、気候きこう学者がくしゃの Jose Antonio Rial から反論はんろんされている[79]

気候きこう学者がくしゃウィリアム・ラディマン英語えいごばんは、10まんねん周期しゅうきをもっともらしく説明せつめいするモデルとして、とし運動うんどう(26,000ねん周期しゅうき)にたいするはなれしんりつ変調へんちょう効果こうかよわい10まんねん周期しゅうき)が、41,000ねん周期しゅうきと26,000ねん周期しゅうきこる温室おんしつ効果こうかガスのフィードバック効果こうかむすびついたという説明せつめいをしている。けれども、Peter Huybers が提案ていあんしたべつ理論りろんでは、41,000ねん周期しゅうきつね優勢ゆうせいなのであるが、地球ちきゅう現在げんざい、2番目ばんめか3番目ばんめ周期しゅうきだけでも氷河ひょうが時代じだいがねとなり気候きこうモードにはいっているのだと主張しゅちょうしている。これは10まんねん周期しゅうきせいじつは8まんねんと12まんねん周期しゅうき平均へいきんされたことによってつくされた錯覚さっかくではないかとあんしめしている[80]。この理論りろんは、Didier Paillard によって提唱ていしょうされた、単純たんじゅん実験じっけんもとづく状態じょうたいモデルと一致いっちしている[81]。Paillard は、更新こうしん後期こうきこおりのサイクルは3つのじゅん安定あんていてき気候きこう状態じょうたいあいだ飛躍ひやくとしてみることができると説明せつめいしている。それらの飛躍ひやく軌道きどう強制きょうせいりょく誘発ゆうはつされたのにたいし、更新こうしん前期ぜんきには41,000ねん周期しゅうきこおりはたった2つの気候きこう状態じょうたいあいだ飛躍ひやくから結果けっかとしてしょうじたとしている。このいを説明せつめいする力学りきがくモデルは Peter Ditlevsen によって提唱ていしょうされた[82]。これは、更新こうしん後期こうきこおり周期しゅうきはなれしんりつの「よわい10まんねん周期しゅうき」が原因げんいんではなく、しゅとして41,000ねん自転じてんじく傾斜けいしゃかく周期しゅうきたいする非線形ひせんけい応答おうとうであるとするせつ裏付うらづけられるものである。

地球ちきゅう磁場じば変動へんどう[編集へんしゅう]

また、地球ちきゅう磁場じば変動へんどう気候きこう変化へんか相関そうかんせい指摘してきされている[83][84][85][86]地磁気ちじきよわまることにより、それまではローレンツつとむによってかれていた宇宙うちゅうせん大気圏たいきけんないへの入射にゅうしゃりょうえ、粒子りゅうし飛跡ひせき電離でんりして、それをかくとして大気圏たいきけんない冷却れいきゃく水蒸気すいじょうき凝結ぎょうけつしてくも形成けいせい増加ぞうかし、加速度かそくどてき寒冷かんれいするとかんがえられる[83][84]

火山かざん作用さよう[編集へんしゅう]

火山かざん噴火ふんか氷河ひょうが時代じだい開始かいし終焉しゅうえん一因いちいんとなったかもしれない。気候きこうのある時期じきには、二酸化炭素にさんかたんそ濃度のうど今日きょうの2ばいないし3ばいはあったとかんがえられている。火山かざん大陸たいりくプレートのうごきは、大気たいきちゅうふくまれる大量たいりょうのCO2一因いちいんだった。地球ちきゅう全体ぜんたい気温きおんもっとたかかった時期じきでは火山かざん由来ゆらい二酸化炭素にさんかたんそがおそらく気温きおん上昇じょうしょう影響えいきょうおよぼしただろうとかんがえられる[87]。あるあかつきしんはじめしん境界きょうかい温暖おんだん極大きょくだい学説がくせつでは、海底かいてい火山かざんクラスレート由来ゆらいメタン放出ほうしゅつし、そうしてだい規模きぼ急速きゅうそく温室おんしつ効果こうか増大ぞうだいしょうじたのだと説明せつめいされている[88]。そのような噴火ふんかがタイミングよくきたことをしめ地質ちしつがくてき証拠しょうこつかっていないようであるが、それをもって火山かざん噴火ふんか発生はっせいしなかったことを証明しょうめいするものではない。

氷河ひょうが作用さよう影響えいきょう[編集へんしゅう]

スカンディナヴィア地方ちほうには典型てんけいてき氷河ひょうが時代じだい氷河ひょうが作用さよう影響えいきょうけた地形ちけいられ、フィヨルド氷河ひょうがみずうみはそのいちれいである。

最終さいしゅうごおりは8,000ねん以上いじょうまえわった一方いっぽう、その影響えいきょう今日きょうにおいてもかんじることができる。たとえば、カナダ(北極ほっきょく諸島しょとう)、グリーンランド、ユーラシア大陸たいりく北部ほくぶおよび南極大陸なんきょくたいりくでは、移動いどうするこおり風景ふうけいひらいた。迷子まいごせきティルこおり礫土れきど)、ドラムリン(こおりうずたかおか)、エスカーフィヨルド峡湾きょうわん)、ケトルみずうみモレーンこおり堆石たいせき)、カール(けんたに)、ホルン(こおりしょく尖峰せんぽう)などは、氷河ひょうがのこした典型てんけいてき特徴とくちょうである。

こおりゆか非常ひじょうおもいので、地球ちきゅう地殻ちかくマントル変形へんけいさせた。こおりゆかけたのちこおりおおわれていた陸地りくち隆起りゅうき英語えいごばんした。地球ちきゅうのマントルのねばたびたかいために、隆起りゅうき過程かてい制御せいぎょするマントルの岩石がんせきながれはかなりおそく、今日きょう隆起りゅうき地域ちいき中心ちゅうしん付近ふきんではやく1 cm/とし割合わりあいである。

氷河ひょうが発達はったつには、うみから海水かいすい取水しゅすいされて[訳語やくご疑問ぎもんてん]高緯度こういど地域ちいきこおり形成けいせいすることでぜんたま海水かいすいじゅんやく110メートルがり、大陸棚たいりくだな露出ろしゅつして大陸たいりくあいだ陸橋りっきょう形成けいせいされ、動物どうぶつ移動いどうするようになった。氷河ひょうが後退こうたいには、こおりけることでみずうみかえり、海水かいすいじゅん上昇じょうしょうした。このプロセスは海岸かいがんせんみずけい[訳語やくご疑問ぎもんてん]急変きゅうへんこし、あらたに海中かいちゅうしずんだ陸地りくち海上かいじょうあらわれた陸地りくちみずうみ塩化えんかこすこおりダム英語えいごばん決壊けっかいあたらしいこおりダムがつく広大こうだい淡水たんすい地域ちいき、そして地域ちいきてき気象きしょうパターンの全般ぜんぱんてき変化へんかのような、規模きぼおおきいが一時いちじてき結果けっかむ。また、一時いちじてき氷河ひょうがさい発達はったつこすことさえある。このたね急速きゅうそく変化へんかする陸地りくちこおり海水かいすい淡水たんすい混沌こんとんとしたパターンは、現在げんざい海岸かいがんせん有史ゆうし以前いぜん過去かこすうせん年間ねんかんでしか達成たっせい[訳語やくご疑問ぎもんてん]されていない最終さいしゅうごおり最盛さいせいわりころきたアメリカ大陸あめりかたいりく中央ちゅうおうだい部分ぶぶんのほか、バルト地方ちほうやスカンディナヴィア地方ちほうがもっともなモデルとして提案ていあんされている。また、スカンディナビア地方ちほうめんする海面かいめん上昇じょうしょう影響えいきょうにより、かつて、現在げんざい北海ほっかいだい部分ぶぶんした存在そんざいし、ブリテン諸島しょとうとヨーロッパ大陸たいりくをつないでいた広大こうだい大陸たいりく平原へいげんうみしずんだ[89]

地表ちひょうこおりけてできたみずさい分配ぶんぱいとマントルの岩石がんせきながれは、地球ちきゅう慣性かんせいモーメント分布ぶんぷ変化へんかだけでなく、重力じゅうりょくじょうをも変化へんかさせた。慣性かんせいモーメントにたいするこれらの変化へんかは、地球ちきゅう自転じてん角速度かくそくどじく、ぐらつきをもたらしている。

さい分配ぶんぱいされた表面ひょうめん質量しつりょうリソスフェア荷重かじゅうをかけて屈曲くっきょくさせ、地球ちきゅう内部ないぶ応力おうりょくくわえる。氷河ひょうが存在そんざい一般いっぱんてき断層だんそう運動うんどう下方かほうしつけた[90][91][92]。しかし、氷河ひょうが後退こうたいには断層だんそう地震じしん誘発ゆうはつする加速かそくすべりを経験けいけんする。こおりえん付近ふきん誘発ゆうはつされた地震じしんは、今度こんど氷山ひょうざんからの氷塊ひょうかい分離ぶんり加速かそくさせるかもしれず、ハインリッヒ・イベント説明せつめいするかもしれない[93]。よりおおくの氷塊ひょうかいこおりえん付近ふきん分離ぶんりされるほど、よりおおくの大陸たいりくプレートない地震じしん誘発ゆうはつされ、このせいのフィードバックはこおりゆか急速きゅうそく崩壊ほうかい説明せつめいするかもしれない。

ヨーロッパでは、氷河ひょうが侵食しんしょく作用さようと、氷河ひょうがおもさによるアイソスタシーともな沈降ちんこうによりバルト海ばるとかい形成けいせいされた。なお、氷河ひょうが時代じだい以前いぜんは、現在げんざいバルト海ばるとかいあたりは全土ぜんど陸地りくちで、降水こうすいエリダヌスがわ英語えいごばんによって排水はいすいされた。

最近さいきんこおりあいだごおり最終さいしゅうごおり[編集へんしゅう]

最終さいしゅうごおりちゅう北半球きたはんきゅう氷河ひょうが発達はったつした範囲はんいあつさ3kmから4kmのこおりゆか形成けいせいされたため、海水かいすいじゅんやく120m低下ていかした。

更新こうしんこおりあいだごおりには名前なまえがつけられている。最近さいきんのものからあたらしいじゅんならべられている(年代ねんだいは1000ねんBP)。北米ほくべい北欧ほくおう、アルプス(ドイツ)、ロシア、イギリス、イタリア、南米なんべい、ニュージーランドの研究けんきゅうしゃべつ名称めいしょう使つかってきた。日本にっぽんではアルプスめい使つかうことがおおい。

北米ほくべい 北欧ほくおう アルプス 日本にっぽん こおり/あいだごおり 年代ねんだい
こうこおり あいだごおり 15–
Wisconsinian Weichsel or Vistula Würm ヴュルム こおり 15–70
Sangamon Eemian Riiß-Würm あいだごおり 70–130
Illinoian Saale Riß (Riss) リス こおり 130–180
Yarmouth Holstein Mindel-Riß あいだごおり 180–230
Kansan Elster Mindel ミンデル こおり 230–300
Aftonian Cromer Günz-Mindel あいだごおり 300–330
Nebraskan Elbe Günz ギュンツ こおり 330–470
Waalian あいだごおり 470–540
Weybourne Donau II ドナウII こおり 540–550
Tiglian あいだごおり 550–585
Donau I ドナウI こおり 585–600

ただし、氷河ひょうが時代じだい場所ばしょ時間じかんべつにより、さらにこまかく区分くぶんされることがある。たとえば、リス (Riß) こおり(18まんねんまえから13まんねんまえ)とヴュルム (Würm) こおり[注釈ちゅうしゃく 7](7まんねんまえから1まんねんまえ)は、とくアルプス地方ちほうこおりしていうときの区分くぶんである。こおりゆかもっと拡大かくだいしたときの範囲はんいは、完全かんぜんへだたりがあるためにたもたれていない。これはかくこおりでの研磨けんま作用さようによって、(年代ねんだいてきに)まえこおりゆか痕跡こんせきのほとんどがほぼ完全かんぜんられてしまいやすいからであるが、例外れいがいとして、こおりゆかまえこおりゆか完全かんぜんおおくすことがなかった地域ちいきでは、ふるほうこおりゆか痕跡こんせきがみられる。

南北なんぼく大陸たいりくごおりゆか発達はったつにより、最近さいきんこおりあいだごおりでは海水かいすいじゅんおおきく変動へんどうしたことがられている(ただし時代じだいさかのぼると地殻ちかく変動へんどう影響えいきょう無視むしできなくなる)。蒸発じょうはつした海水かいすい両極りょうきょくこおりゆかとして固定こていされるため、地上ちじょう海水かいすい体積たいせき全体ぜんたい減少げんしょうし、結果けっかとして世界せかいてき海水かいすいじゅん低下ていかする。反対はんたいこおり終了しゅうりょうともなって融解ゆうかいすい海洋かいよう還元かんげんされると海水かいすいじゅん上昇じょうしょうする。海洋かいよう酸素さんそ同位どういたいステージによってしめされるこおりゆかりょう変動へんどうは、とくあたらしい時代じだいになるにつれて、世界せかいてき海水かいすいじゅん変動へんどう反映はんえいしているといってい(上記じょうき過去かこ500まん年間ねんかんこおりあいだごおり変動へんどうしめ堆積たいせきぶつ記録きろく」グラフ参照さんしょう)。その変動へんどうはば最近さいきんこおりでは100m以上いじょうにおよぶ。

日本にっぽん近海きんかいでは、太平洋たいへいよう日本海にほんかいむす海峡かいきょう深度しんどあさいため、すくなくとも過去かこすうじゅうまんねんあいだこおりでは、海水かいすいじゅん低下ていかともなって対馬つしま暖流だんりゅう流入りゅうにゅうまり、気候きこうおおきく影響えいきょうあたえた。こおりには寒冷かんれいのために亜寒帯あかんたいはやし西日本にしにほんまで分布ぶんぷしていた。また、対馬つしま暖流だんりゅう流入りゅうにゅうしないため(現在げんざい日本海にほんかいがわ降雪こうせつ対馬つしま暖流だんりゅう蒸発じょうはつりょう影響えいきょうける)氷河ひょうが日本にっぽんアルプスおよびきた日本にっぽん高地こうちにわずかに発達はったつするのみであった。それでも、これらの氷河ひょうが最終さいしゅうごおり形成けいせいしたカールモレーンなどの氷河ひょうが地形ちけい現在げんざい日本にっぽんアルプスや日高ひだか山脈さんみゃく明瞭めいりょう確認かくにんすることができる。

もっとあたらしいこおり最終さいしゅうごおりともばれる。最終さいしゅうごおり終了しゅうりょう人類じんるい定住ていじゅう農業のうぎょう発展はってんするという出来事できごとこった。このことは農業のうぎょう発達はったつ人類じんるい生活せいかつ様式ようしきふか関係かんけいがあるということであろう。

ごおりあいだごおり[編集へんしゅう]

こおりもしくはあいだごおりつづあいだに、さらこまかな気候きこう変動へんどうられることがある。寒冷かんれい時期じきごおり (stadial)、温暖おんだん時期じきあいだごおり (interstadial) とぶ。最終さいしゅうごおり終了しゅうりょう前後ぜんこうから現在げんざいにかけてはヨーロッパの泥炭でいたん湿地しっち発見はっけんされた花粉かふんそうじょがしばしばもちいられ、現在げんざいでは最終さいしゅうごおり終了しゅうりょうからこうこおりにかけての気候きこう変化へんか表現ひょうげんするさい幅広はばひろ使つかわれている。

ヨーロッパの花粉かふんたい
花粉かふんたい 花粉かふんそうじょ 年代ねんだい 植生しょくせい ヨーロッパの考古学こうこがくてき時代じだい区分くぶん 気候きこう
Ia オールデストドリアス (Oldest Dryas) 13,000 - 10,500 BCE ツンドラ 後期こうき旧石器時代きゅうせっきじだい後半こうはん 寒冷かんれいごおり
Ib ベーリング (Bølling Oscillation) 10,500 - 10,000 BCE park ツンドラ 後期こうき旧石器時代きゅうせっきじだい後半こうはん 冷涼れいりょう-やや温暖おんだんあいだごおり
Ic オールダードリアス (Older Dryas) 10,000 - 9,800 BCE ツンドラ 後期こうき旧石器時代きゅうせっきじだい後半こうはん 寒冷かんれいごおり
II アレレード (Allerød Oscillation) 9,800 - 8,800 BCE ツンドラ、カバノキりん 後期こうき旧石器時代きゅうせっきじだい後半こうはん 温暖おんだんあいだごおり
III ヤンガードリアス (Younger Dryas) 8,800 - 8,300 BCE ツンドラ 後期こうき旧石器時代きゅうせっきじだい後半こうはん 寒冷かんれいごおり
IV プレボレアル (Pre-Boreal) 8,300 - 7,700 BCE カバノキりん 後期こうき旧石器時代きゅうせっきじだい-前期ぜんき/中期ちゅうきちゅう石器せっき時代じだい 冷涼れいりょうあいだごおり
V and VI ボレアル (Boreal) 7,700 - 5,500 BCE マツ/カバノキりん混合こんごうりん増加ぞうか ちゅう石器せっき時代じだい 温暖おんだん乾燥かんそうごおり
VII アトランティック (Atlantic) 5500 -3000 BCE ナラるい混合こんごうりん しん石器せっき時代じだい-青銅器せいどうき時代じだい 温暖おんだん湿潤しつじゅんあいだごおり
VIII サブボレアル (Sub-Boreal) 3000 - 500 BCE ナラるい混合こんごうりん 青銅器せいどうき時代じだい-鉄器てっき時代じだい 温暖おんだん乾燥かんそうごおり
IX サブアトランティック (Sub-Atlantic) 500 BCE-現在げんざい 草本そうほんるい、マツるい海岸かいがんせい森林しんりんたい拡大かくだい 鉄器てっき時代じだい 冷涼れいりょう-温暖おんだん湿潤しつじゅんあいだごおり

脚注きゃくちゅう出典しゅってん[編集へんしゅう]

脚注きゃくちゅう[編集へんしゅう]

  1. ^ エームあいだごおりなどの呼称こしょうがある。
  2. ^ 現在げんざい予測よそくされている地球ちきゅう温暖おんだん影響えいきょうは、5ねんから20ねん以内いない北極ほっきょくかいがほとんどごおりのないうみになることをふくんでいる。くわしくは北極ほっきょくかいごおり減少げんしょう英語えいごばん参照さんしょう
  3. ^ 二酸化炭素にさんかたんそメタン濃度のうどなど
  4. ^ 地球ちきゅう表面ひょうめん大陸たいりく地殻ちかく海洋かいよう地殻ちかく相対そうたいてき位置いちりょう変化へんかをもたらし、ふう海流かいりゅうにも影響えいきょうおよぼす。
  5. ^ 比較的ひかくてきおおきな隕石いんせき衝突しょうとつちょうきょ大火山おおひやま噴火ふんかふく
  6. ^ 今日きょうでは水深すいしんはおよそ50 m。
  7. ^ 「ウルムごおり」ともおとうつされる。

出典しゅってん[編集へんしゅう]

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参考さんこう文献ぶんけん[編集へんしゅう]

関連かんれん項目こうもく[編集へんしゅう]