Рис. 73. Максимальное распространение льдов в плейстоцене в северном полушарии по К. К. маркову с соавторами [57]. 1 - современная граница морских льдов; 2 - их древняя граница; 3 - современные суши; 4 - древнее наземное максимальное оледенение; 5 - современная граница вечной мерзлоты.
Максимальный объем льдов суши в плейстоцене составлял около 55 млн. км3, в том числе 23.9 - в Антарктиде (как сегодня), 23.9 - в Северной Америке, 7.6 - в Европе и 0.7 - в Урало-Сибирской области (60% этих льдов было сосредоточено в северном и 40% - в южном полушарии, тогда как теперь эти цифры равны 8 и 92%).
Рис 74. Границы плейстоценовых ледниковых щитов на европейской территории СССР. Ледниковые щиты: 1 - Окский; 2 - Днепровский; 3 - Московский; 4 - Валдайский.
Во время межледниковий, по-видимому, стаивало около половины этих льдов, и ледниковые щиты оставались только в Антарктиде и Гренландии. Это приводило повышению уровня Мирового океана на 85-120 м и образованию соответствующих террас на берегах морей и океанов (рис. 75); такие террасы были изучены еще в конце XIX в. в Средиземноморье (Калабрийские, затем предгюнцские Сицилийские, гюнц-миндельские Милаццские, миндельрисские Тирренские, Риссвюрмские Монастирские и самые низкие Фландрские, или Ниццские), а затем и во многих других районах мира.
Рис. 75. Плейстоценовые колебания уровня моря по данным о высоте средиземноморских террас по Ф. Цейнеру (1959 г.).
Наоборот, во время ледниковых эпох уровень Мирового океана понижался, большая часть континентального шельфа обнажалась и образовывались сухопутные «мосты», например, между Европой и Британскими островами, Чукоткой и Аляской (по последнему «мосту» около 30 тыс. лет тому назад в Америку из Азии проникли люди). Из-за понижения уровня океана во время ледниковых эпох шельфовые ледники Антарктиды должны были ложиться на дно шельфа, превращаться в континентальные ледниковые щиты и нарастать по толщине; во время межледниковий они должны были разрушаться и превращаться опять в плавучие ледники. Следы четырех таких событий на западном берегу моря Росса, по-видимому, совпадают по времени с ледниковыми эпохами северного полушария.
Выдающийся югославский ученый М. Миланкович (см. его книгу [58]) предложил объяснять колебания климата в плейстоцене колебаниями наклона е экватора Земли к плоскости ее орбиты, а также элементов земной орбиты (а именно - произведения е·sin π, где е - эксцентриситет орбиты, а π - долгота перигелия, т. е. самой близкой к Солнцу точки орбиты, отсчитываемой от точки весеннего равноденствия), создаваемыми действием на Землю сил притяжения остальных планет. Колебания величин ей e·sin π не меняют получаемой Землею в целом годичной суммы солнечного тепла, но могут приводить к изменениям распределения этого тепла по широтам и сезонам года (это распределение показано на рис. 66), а потому могут сказываться на климате. Так, увеличение е·sin π вызывает пропорциональное увеличение разности в длинах теплого и холодного полугодий (весна+лето) - (осень+зима), а увеличение ε приводит к пропорциональному sin ε · sin φ увеличению разности между суммами солнечного тепла за теплое и холодное полугодия на каждой широте φ (т. е. к увеличению континентальности климата). Чтобы понять, как это сказывается на климате, мы можем ожидать, например, что более холодные лета и теплые зимы будут способствовать росту ледников и за длительное время (много тысячелетий) могут привести к развитию ледниковой эпохи.
Вместо астрономических полугодий, длины которых меняются в зависимости от значений е·sin π, Миланкович рассматривал так называемые калорические полугодия, определяемые для каждой широты φ по отдельности, как полугодия одинаковой продолжительности, в течение которых ежедневная суточная сумма солнечного тепла на широте φ в любой день летнего полугодия больше суточной суммы солнечного тепла на этой широте в любой из дней зимнего полугодия. Колебания суммы солнечного тепла за летнее калорическое полугодие получаются как сумма (а за зимнее полугодие - как разность) колебаний ε и e·sin π, взятых с некоторыми множителями, зависящими от широты (см. главу 4 книги [9]). Для наглядной демонстрации результатов Миланкович рассчитывал колебания эквивалентной широты φ1(t) - той, на которую в настоящее время за летнее калорическое полугодие приходит столько же солнечного тепла, сколько в момент t прошлого времени приходило на широте 65° северного полушария. Рост эквивалентной широты означает похолодание, убывание - потепление.