Возрастание температурных градиентов усиливало циклоническую циркуляцию атмосферы, интенсивность испарения и облачности. Но как известно, испарение происходит с затратами энергии и сопровождается понижением температуры тела (вспомним холодильники, основанные на данном принципе), а облачность хорошо отражает солнечные лучи и также приводит к похолоданию земной поверхности.
Таким образом, запыление атмосферы, вызывая неравномерное похолодание и усиление атмосферной циркуляции, приводило к дальнейшему автоматическому наращиванию похолодания. Такова одна из связей процессов в системе «земная поверхность — атмосфера». Взаимосвязью этих и ряда других процессов системы, о которых будет сказано дальше, можно объяснить ледниковые циклы, образование ярусов лёссовых пород и многие другие события четвертичного периода.
Здесь возникает вопрос: как начался процесс запыления и похолодания и почему именно в четвертичном периоде? Вспомним, что перед четвертичным периодом суша поднималась и ее размеры увеличивались, климат становился все более континентальным, области пустынь и полупустынь расширились. Теплый режим всей земли обусловливал длительное и знойное лето в пустынях не только субтропических, но и средних широт. Из-за сильного нагревания над ними почти весь год господствовали восходящие вихревые движения атмосферы, так называемые циклоны. Восходящие токи воздуха циклонов поднимали пыль до нижнего слоя стратосферы, а горизонтальные движения воздуха в атмосфере быстро распределяли пыль над всей земной поверхностью.
Можно сказать, что циклоны пустынь явились теми грандиозными «вулканами» земной поверхности, которые, работая из месяца в месяц, из года в год, из столетия в столетие, приводили к накоплению пыли в атмосфере и похолоданию земли. Заметим, что циклоны современных пустынь умеренных широт (центральноазиатских, североамериканских и др.) функционируют лишь три-четыре месяца года. Поэтому в настоящее время накопления пыли в атмосфере не происходит.
Но вернемся к уже начавшемуся первому похолоданию, которое успешно развивалось благодаря взаимосвязи между неравномерностью похолодания и интенсивностью атмосферной циркуляции, испарения и облачности.
С началом похолодания концентрация паров воды и углекислого газа в воздухе уменьшается: над более холодной водой меньше паров Н2O; холодная вода лучше растворяет углекислый газ. Известно, что пары Н2O и CO2 хорошо поглощают лучистую энергию, утепляя таким образом атмосферу и земную поверхность. Подобное явление происходит в обычных застекленных теплицах, вот почему его называют тепличным эффектом. Уменьшение паров H2O и CO2 в атмосфере высоких широт, которые охлаждались в первую очередь, уменьшало там тепличный эффект. Следовательно, этот добавившийся процесс усиливал неравномерное охлаждение земли. Тем самым он усиливал атмосферную циркуляцию, энергию циклонов и интенсивность влагооборота, который представляет собой совокупность процессов испарения, образования облаков и выпадения осадков. В результате охлаждение земной поверхности усиливалось, концентрация паров H2O и CO2 в атмосфере и оказываемый ими тепличный эффект уменьшались, неравномерность похолодания и энергия атмосферной циркуляции возрастали. Здесь проявляется уже положительная обратная связь процессов, благодаря которой автоматически наращивалась их интенсивность.
На некотором этапе похолодания в приподнятых областях северных окраин Евразии и Америки зародились ледниковые покровы. Ледниковые покровы были могучей силой дальнейшего охлаждения как суши, так и океанов. На это еще в прошлом веке указывал крупнейший русский климатолог и географ А. И. Воейков, это же подтверждено новейшими исследованиями Антарктики.
Ледниковые покровы отражают большую часть солнечной радиации. Кроме того, лед, как и любое другое тело, непрерывно посылает наружу тепловые лучи, при этом его поверхность охлаждается. Из-за хорошей теплопроводности льда низкая температура его поверхности быстро распространяется на всю толщину льда. Этого не случается с пористыми грунтами и почвами, которые обладают плохой теплопроводностью и промерзают до небольшой глубины. Иное дело если поры грунтов заполнены водой, в таком случае они подобно ледникам промерзают до большой глубины, образуя толщу вечной мерзлоты. Следовательно, благодаря отражению солнечных лучей и тепловому излучению поверхность ледниковых покровов сильно охлаждается, и это охлаждение передается всей его толще. Таким путем ледниковый покров приобретает более низкую температуру, чем окружающие пространства. Он непрерывно распространяет свой холод на эти пространства, завоевывая все новые и новые области. Не меньше холода несли ледниковые покровы и океанам, посылая в них армады айсбергов.