Оледенению подвергались горные участки Южной Америки, Африки и Австралии. Снеговая линия в то время проходила в этих участках на несколько сотен метров ниже современной, а местами ледники спускались почти к морю (Новая Зеландия).
В Южной Америке оледенение охватило Анды, в Африке ледники отмечены в горах Атласа, а в экваториальной части они спускались со склонов вулканов Кения и Килиманджаро на 270 м ниже, чем теперь. В Австралийских Андах ледники отсутствуют, а во время оледенения они опускались до 1000 м над уровнем моря.
Климат Южного полушария по сравнению с Северным был более влажным и мягким.
ВНЕЛЕДНИКОВЫЕ ТЕРРИТОРИИ
Даже во время максимального оледенения более 2/3 поверхности материков было лишено ледяного покрова. Эта обширная внеледниковая территория Земли, располагавшаяся в пределах современных умеренного, субтропического, тропического и экваториального поясов, испытывала влияние глобальных изменений климата, вызванных сменой ледниковых и межледниковых эпох. Наиболее сильно это влияние сказывалось в перигляциальной зоне - области, расположенной к югу от края ледового покрова. Здесь во время оледенения формировались лёссы и лёссовидные породы, а в межледниковые эпохи - погребенные почвы. В долинах рек накапливался аллювий различного возраста, во- дообильность рек претерпевала сильные изменения в ледниковые и межледниковые эпохи. Чередование этих эпох вызывало смещение ландшафтных зон то к югу, то к северу на сотни километров.

Южнее, в области современных субтропиков, последовательно сменились влажный (плювиальный) и сухой (аридный или межплювиаль- ный) климаты. В ледниковые эпохи (плювиалы) границы климатических зон смещались к югу, в межледниковье (ариды) климат и положение границ климатических гон было близки к современному. В эпохи оледенения область субтропического климата испытывала изменения различного характера (климатические, геологические, гидрографические и др.) и превращалась в плювиальный пояс, который не имел ничего общего с современными субтропиками. Четвертичная история плювиального пояса Северного полушария достаточно хорошо изучена в Евразии, Северной Америке и Северной Африке. Особенно широко в пределах плювиального пояса были распространены озера, некоторые из них сохранились до наших дней. В течение четвертичного периода происходили большие изменения размеров этих озер, характера осадконакопления в них и состава пород. Изменением подвергались генетические типы четвертичных отложений, размещение их по площади, процессы выветривания, денудации и т. д.
В субтропическом поясе Евразии, как и в Северной Америке, известны многочисленные древние озера, сохранились контуры их прежних границ и следы древних водотоков. К древним озерам относятся Мертвое море-озеро на Ближнем Востоке, поверхность воды которого в настоящее время на 400 м ниже уровня океана. В плювиальные эпохи плейстоцена уровень Мертвого моря дважды достигал уровня океана, что было вызвано увеличением влажности и уменьшением испаряемости из-за понижения средней температуры.
Большой интерес представляет хорошо восстановленная плейстоценовая история самого крупного в мире бессточного озера - Каспийского моря, южная часть которого находится в субтропическом поясе. В плейстоцене Каспийское море пспытато значительные трансгрессии и регрессии. В период наиболее крупных трансгрессий площадь Каспийского моря расширялась почти вдвое, а его уровень повышался почти на 100 м. В плейстоцене Каспийское море представляло собой гигантское изолированное озеро, на которое не влияли изменения уровня Мирового океана и Черного моря. Колебания его уровня были связаны с изменениями водного баланса: увеличение притока вод с суши за счет таяния покровного ледника Европы и горных ледников Кавказа и уменьшение испарения с поверхности Каспия приводили к трансгрессиям, а снижение притока вод и увеличение испарения - к регрессиям. В позднем плейстоцене во время валдайского оледенения в Каспий поступало мало воды за счет таяния ледника и трансгрессии были связаны в основном с уменьшением испарения с поверхности озера- моря. Вообще, не ледниковый сток, а испарение оказывало существенное влияние на изменение уровня не только Каспийского моря, но ц всех других плювиальных озер Евразии и Северной Америки.
Масса бессточных озер плювиального происхождения находится з субтропиках Центральной Азии - в Средней Азии, Монголии, в Китае. По площади они уступают Великим озерам Северной Америк!", но все-таки очень крупны и имеют одинаковое происхождение. В Центральной Азии эти огромные вместилища воды расположены на различных уровнях, часто на значительных высотах (в Монгольском Алтае). Самую низкую отметку в 759 м имеет крупнейшее озеро Монголии Убсу-Нур площадью 3350 км2, а горное озеро Северной Азин Иссык- Куль расположено на высоте 1608 м.

Плювиальные и аридные эпохи прослежены в Северной Африке, находящейся в субтропическом поясе. Они установлены в Марокко о горах Высокого и Малого Атласа, на плато и в предгорных равнинах на огромном интервале высот от 100 до 3100 м над уровнем моря. Отмечены пять плювиальных эпох, совпадавших с увлажнениями климата. Плювиальное происхождение имеет оз. Чад. Во время валдайского оледенения уровень этого озера поднимался на 120 м и поверхность увеличивалась в 16 раз, от 20 000 км2 (площадь современного оз. Чад) до 330 000 км2 (три четверти Каспия). Северная часть обширной котловины Коро-Торо, в которой расположено оз. Чад, в настоящее время высохла.

На Камчатке на небольшом по площади участке долины одноименной реки находится гигантское кладбище мамонтов. Бивни, черепа, отдельные части и целые скелеты почти сплошной полосой обнажаются в обрыве реки и, размываемые водой, разносятся вниз по течению. Сотни гигантских северных слонов нашли здесь свою смерть. За пределами этого центрального участка долины Камчатки кости мамонта встречаются редко. Массовая гибель здесь травоядных гигантов была вызвана быстро наступившим похолоданием. Долину Камчатки со всех сторон окружают цепи вулканов и горных кряжей. Похолодание сначала привело к образованию ледников в горах. Постепенно площадь оледенения расширялась, а сами ледники, спускаясь в межгорную долину все ниже и ниже, в конце концов замкнули ее со всех сторон ледовым барьером. Остался маленький клочок земли в долине реки, не захваченный льдом. Сюда и перебрались мамонты со всей Камчатской долины. Несмотря на то, что ледники так и не покрыли этот небольшой кусочек земли, животные уже не могли выжить. Беда была не только в том, что для такого огромного стада площадь пастбищ оказалась недостаточной. Причиной катастрофы стали близлежащие ледники, резко понизившие температуру местности.

Кладбище мамонтов на Камчатке не единственный пример катастрофического влияния изменения климата на растительность и животный мир в эпохи великих оледенений.

Сейчас крупные ледники существуют лишь на высоких хребтах да в приполярных областях. Так, на Антарктическом материке мощность ледникового покрова достигает 4500 м, в Гренландии - 3300 м. Мощность языков крупных ледников Кавказа - 100 м, Тянь-Шаня и Памира - 560-600 м, ледника Федченко - около 1000 м.

Ледниковый покров 10000-20000 лет назад занимал огромные пространства нашей планеты. Большая часть Европы и Северной Америки была покрыта льдом. Спускаясь со Скандинавских гор, ледник достигал Волгограда и Киева, закрывал территорию Польши и Англии (рис. 6).

Оледенение в четвертичном периоде не было единым крупным похолоданием, а состояло из ряда ледниковых и межледниковых эпох, каждая из которых в свою очередь разбивалась на несколько стадий. На рисунке показано, как отступал (деградировал) ледниковый покров Валдайского оледенения на Русской равнине. Мы видим, что постепенное уменьшение площади ледникового панциря сопровождалось временами его ростом. Очевидно, что это в свою очередь явилось следствием колебаний температуры с периодичностью около 1000 лет.

Однако известны и еще более кратковременные колебания среднегодовой температуры на поверхности Земли. Так, с начала нашего века стала заметно теплеть Арктика. Это выразилось, в частности, в уменьшении ледовитости океана, в удлинении срока навигации и т.д. Но с 1940 г. вновь началось похолодание, продолжающееся до настоящего времени.

Можем ли мы отнести эпохи оледенения нашей планеты к числу катастрофических явлений? Безусловно, да. В масштабе геологического времени они наступали почти мгновенно.

Двигавшиеся с севера льды вызвали гигантское перемещение пародов с севера на юг, а также коренное изменение образа их жизни. Перемена климата явилась одним из важнейших факторов, с одной стороны, быстрого развития, с другой - вымирания отдельных племен. Достаточно сказать, что пригодная для обитания человека площадь земного шара была на 30 млн. км 2 меньше, чем в настоящее время.

Чем же были вызваны такие резкие похолодания на нашей планете, и можно ли ожидать новой вспышки холода в будущем?

Установлено, что резкое похолодание, усилившееся на севере нашей планеты около миллиона лет назад, т.е. в начале четвертичного периода, было не единственным в истории Земли. В Африке, Южной Америке, Индии и Австралии обнаружены ледниковые отложения в осадках, образовавшихся 300 млн. лет назад (в каменноугольный период). Известны и еще более древние следы ледниковой деятельности - рифейское оледенение 600-700 млн. лет назад. Самые же древние ледниковые образования имеют возраст свыше миллиарда лет.

Замечено, что все великие оледенения нашей планеты совпадали с крупнейшими горообразовательными эпохами, когда рельеф земной поверхности был наиболее контрастным. Площадь морей уменьшилась. В этих условиях колебания климата становились более резкими.

Анализируя растительные сообщества, существовавшие на нашей планете в последние 30-50 млн. лет, ученые заметили, что климат на нашей планете постепенно ухудшался - происходило медленное похолодание. Его связывают с усиливавшимся горообразованием, и в первую очередь с увеличением абсолютной высоты рельефа на Антарктическом материке. Горы высотой до 2000 м, возникшие в Антарктиде, т.е. непосредственно на Южном полюсе Земли, стали первым очагом образования покровных ледников, Сейчас установлено, что оледенение Антарктиды началось более 30 млн. лет назад. Возникновение ледника в Антарктиде сильно увеличило отражательную способность на этом материке, что в свою очередь привело к понижению температуры. Постепенно ледник Антарктиды рос как по площади, так и в толщину, и его влияние на тепловой режим Земли все увеличивалось. Температура льда медленно снижалась. Антарктический материк стал огромнейшим аккумулятором холода на нашей планете. Благодаря морским течениям и атмосферной циркуляции холод с Антарктического материка распространялся по всей планете и похолодание на Земле постепенно усиливалось.

Горообразовательные процессы, приведшие, в частности, к росту гор в Антарктиде, являются необходимым, но еще не достаточным условием возникновения оледенения. Средние высоты гор в настоящее время не ниже, а, может быть, даже выше тех, какие были во время оледенения, происходившего в начале четвертичного периода, однако сейчас площадь ледников относительно невелика. Очевидно, необходима какая-то дополнительная причина, непосредственно вызывающая резкое похолодание.

По этому поводу существует много гипотез. Прежде чем остановиться на некоторых из них, следует подчеркнуть, что для возникновения крупного оледенения планеты не требуется сколько-нибудь значительного понижения температуры. Расчеты показывают, что общее среднегодовое понижение температуры на Земле на 2-4° С вызовет спонтанное развитие ледников, которые в свою очередь понизят температуру на Земле. В результате ледниковый панцирь покроет значительную часть площади Земли.

От чего же зависит понижение средней температуры Земли?

Высказывались предположения, что причина заключается в изменении количества тепла, получаемого от Солнца. Выше говорилось об 11-летней периодичности солнечного излучения. Возможно, существуют и более длительные периоды. В этом случае похолодания могут быть связаны с минимумами солнечного излучения. Повышенно или понижение температуры на Земле происходит и при неизменном количестве энергии, поступающей от Солнца, а также определяется составом атмосферы.

В 1909 г. С. Аррениус впервые подчеркнул огромную роль углекислого газа как регулятора температуры приповерхностных слоев воздуха. Углекислота свободно пропускает солнечные лучи к земной поверхности, но поглощает большую часть теплового излучения Земли. Она является колоссальным экраном, препятствующим охлаждению нашей планеты. Сейчас содержание в атмосфере углекислого газа не превышает 0,03%. Если эта цифра уменьшится вдвое, то средние годовые температуры в умеренных поясах снизятся на 4-5° С, что может привести к началу ледникового периода.

Изучение современной и древней вулканической деятельности позволило вулканологу И.В. Мелекесцеву связать похолодание и вызывающее его оледенение с увеличением интенсивности вулканизма. Хорошо известно, что вулканизм заметно влияет на земную атмосферу, изменяя ее газовый состав, температуру, а также загрязняя ее мелкораздробленным материалом вулканического пепла. Огромные массы пепла, измеряемые миллиардами тонн, выбрасываются вулканами в верхние слои атмосферы, а затем разносятся струйными течениями по всему земному шару. Через несколько суток после извержения в 1956 г. вулкана Безымянного его пепел был обнаружен в верхних слоях тропосферы над Лондоном. Пепловый материал, выброшенный во время извержения в 1963 г. вулкана Агунг на острове Бали (Индонезия), был найден на высоте около 20 км над Северной Америкой и Австралией. Загрязнение атмосферы вулканическим пеплом вызывает значительное уменьшение ее прозрачности и, следовательно, ослабление солнечной радиации на 10- 20% против нормы. Кроме того, частицы пепла служат ядрами конденсации, способствуя большому развитию облачности. Повышение облачности в свою очередь заметно уменьшает количество солнечной радиации. По расчетам Брукса, увеличение облачности с 50 (характерно для настоящего времени) до 60% привело бы к понижению среднегодовой температуры на земном шаре на 2° С.

Древние метаморфизованные морены называются тиллитами. Соотношение тиллитов с другими породами, наличие в их составе валунов с ледниковой штриховкой или галек, несущих следы характерной ледниковой обработки, несортированность и другие признаки позволяют отличать их от осадочных пород и выделять даже в древнейших толщах. В настоящее время тиллиты встречены в архейских отложениях Северной Америки и Африки (бассейн р. Конго), в протерозойских Китая (свита Наньтоу), Африки, Австралии, европейской части России и Сибири (Енисейский кряж).Протерозойские морены прекрасно сохранились. Они переполнены исштрихованными валунами и галькой и несмотря на интенсивный метаморфизм имеют чрезвычайно характерный облик. В палеозое оледенения были очень широко развиты на территории современных тропиков. Верхнепалеозойские тиллиты известны в Южной Америке, Африке, Индии и Австралии. От этих оледенений кроме хорошо сохранившихся морен остались и другие следы деятельности ледников - ленточные глины, отполированные древними ледниками бараньи лбы и т. п.

В мезозое сколько-нибудь крупных ледниковых эпох неизвестно. Оледенения достигли крупного масштаба лишь в четвертичном периоде, когда наступило общее похолодание климата. В это время один из центров оледенения находился на Скандинавском полуострове, откуда ледники распространялись на всю Европу. Другой крупный центр находился в Альпах. Альпийские ледники далеко заходили в окрестные равнины. В Азии Гималаи и другие горные системы были охвачены оледенениями, сравнимыми с оледенением Альп. В Африке ледники спускались с вулканов Кении и Килиманджаро много ниже, чем в настоящее время. В Южной Америке огромные ледники спускались с Анд в тропические равнины. Отложенные ими толщи морен тянутся вдоль хребта. В Северной Америке ледники спускались с трех центров - Лабрадорского, Киватинского и Кордильерского - значительно южнее Великих озер, но северная оконечность материка не подвергалась оледенению.

Ледник из Скандинавского центра перешел акваторию современного Северного моря и соединился с местными ледниками Великобритании, покрыл всю Северо-Германскую низменность, где его движение было остановлено возвышенностями Гарца и Исполиновых гор, на северных склонах которых норвежские валуны поднимаются до высоты 580 м. На Русской равнине ледник спускался до 50° с. ш. двумя мощными языками по долинам Днепра и Дона. Как и современные покровные ледники, Скандинавский ледник двигался мощным слоем, сминая и скручивая подстилающие его горные породы, надвигая их друг на друга. Судя по высоте распространения экзотических валунов, оставленных ледником в Исполиновых горах, мощность его льда на Скандинавском полуострове была не менее 2 тыс. м. На южном побережье Балтийского моря она достигала 1000 м. В Московской области мощность льда, как полагают, превышала 1000 м. Ледник наступал троекратно, оставляя покров донной морены - валунные суглинки и супеси с валунами из скандинавских, финляндских и местных пород.

Время самого древнего четвертичного оледенения было установлено в Альпах и названо по р. Миндель минделъским веком. Впоследствии миндельским было также названо время первого четвертичного оледенения в Русской равнине. Это оледенение охватило всю Северную Европу, Кавказ и другие горные области. В Европе миндельское оледенение распространялось до Карпат. В России ледник доходил до г. Мозыря на р. Припяти, среднего течения р. Оки и далее к Соликамску. Не все, однако, геологи разделяют мнение о наличии миндельского оледенения в России, указывая на отсутствие следов похолодания, отразившегося на изменении фауны и флоры. На юге Росии для этого времени характерны остатки южных животных (слонов, носорогов, лошадей, бизонов и др.) и теплолюбивых растений.

После отступания Миндельского (Лихвинского) ледника климат значительно потеплел и многие теплолюбивые растения (граб, самшит, рододендрон наряду с сосной, елью и др.) и животные (гиппопотамы, слоны, эласмотерии, верблюды, носороги, бизоны, лошади и другие) проникли далеко на север. Эта эпоха получила название миндельрисского межледниковья, так как в Альпах она отделяет миндельское оледенение от следующего рисского.

Рисское оледенение было наиболее крупным. Лед покрывал всю Северную Европу и распространялся южнее Лондона и Берлина. В Испании, Франции и Италии ледники с гор спускались глубоко в низины. В Украине ледник спускался по долинам Дона и Днепра южнее Киева, Харькова и Воронежа. Значительному оледенению подверглась и Азия: ледники покрывали Северный Урал, Северный Тянь-Шань, Памир, Алтай, Саяны, Верхоянский и другие хребты Сибири. В центральной части Якутии накапливались мощные неподвижные массы фирна. Ледники проникали на север Западно-Сибирской низменности, надвигаясь со стороны Урала, Новой Земли и Енисея. Рисский, или Днепровский, ледник очень быстро отступил, не оставив после себя конечной морены (только донную). Но похолодание, сопровождавшее это оледенение, отразилось на флоре и фауне. В Европе далеко на юг проникли многие холодолюбивые животные - мускусный овцебык, мамонт, шерстистый носорог, северный олень и др.

Рисское оледенение сменилось очень коротким межледниковьем (риссвюрмским, пли микулинским). Фауна межледниковья содержит некоторые теплолюбивые формы (сайга, дикая лошадь, тушканчик и др.).

Последнее наступание ледника (висленское оледенение) распространилось лишь на Северо-Германскую низменность и север европейской части России. Отмечают два максимума этого оледенения: во время первого лед-пик доходил до Смоленска и Костромы (калининское оледенение), в течение второго - до Вильнюса и Осташкова (валдайское, или осташковское, оледенение). Оба максимума обычно сопоставляют с вюрмским оледенением в Альпах. При отступании ледники этого оледенения оставили концентрические гряды конечных морен, многочисленные озы, камы, друмлины, ледниковые озера и другие характерные формы моренного ландшафта, широко распространенные в северных и северо-западных областях европейской части России.

Самые благоприятные условия для существования ледников следует искать в полярных областях Земли – в Арктике и Антарктике. А благоприятнейшие из благоприятных – в полярных районах, которые испытывают влияние океанических циклонов и получают много снега. Расход льда на таяние в них незначителен, а его приход, связанный со снегопадами, сравнительно велик. В итоге граница питания ледников опускается очень низко, иногда доходя до уровня моря. Поэтому современное оледенение приурочене к полярным районам с достаточно влажным, циклоническим климатом. Именно в них сосредоточена основная масса ледников, а сами эти ледники имеют наибольшие размеры и покровный характер.

На карте Северной полярной области, или Арктики, сразу бросается в глаза Гренландия с ее гигантским ледниковым щитом, лежащая на «стыке» Северной Атлантики и Северного Ледовитого океана. К ней жмутся и более мелкие центры современного оледенения с характерными для них «островными» ледниковыми покровами. На западе – это острова Девон, Элсмир, Баффинова Земля, Аксель-Хейберг, на востоке – Свальбард (Шпицберген), Земля Франца-Иосифа, Новая Земля, Северная Земля, острова Де-Лонга.

В Южной полярной области абсолютно господствует самый большой ледник планеты – Антарктический ледниковый покров. К нему тяготеют ледниковые комплексы субантарктических островов – Южных Шетландских, Южных Оркнейских, Южной Георгии, Кергелена и др.

Что касается умеренных и низких широт, то в них ледники могут существовать лишь в горах, особенно в горах, получающих много осадков. Выберите на карте мира любой крупный район горного оледенения – и он наверняка окажется одним из рекордсменов по количеству выпадающего снега. Таковы Аляска и Британская Колумбия в Северной Америке, Норвегия, Альпы и Кавказ в Европе, Гималаи, Каракорум, Памиро-Алай, Тянь-Шань и Камчатка в Азии, Анды в Патагонии и Южные Альпы в Новой Зеландии.

Каждый из названных районов современного оледенения по-своему знаменит. Так, сетчатые ледники Юго-Восточной Аляски и Патагонских Анд сочетаются с живописными ландшафтами «альпийского» высокогорья и фьордовых побережий, их «приливные» ледники, такие, как знаменитый Колумбия (площадью в 1370 квадратных км), принадлежат к числу крупнейших. Уникальны предгорные ледники Аляски: достаточно назвать величайший в умеренных широтах ледник Беринга (площадь 5800 квадратных км) и вошедший во все учебники предгорный ледник Маласпина на южном побережье Аляски (площадью 2200 квадратных км).

Долинные ледники Альп – Большой Алечский, Фернагтфернер, Хинтерайсфернер – много меньше аляскинских, однако они были первыми объектами гляциологических исследований. Их изучение можно считать первыми шагами в познании законов движения и колебаний ледников. А вот Гималаи, Каракорум, Памир и Тянь-Шань знамениты своими огромными дендритовыми ледниками. Самые известные из них – Сиачен, Биафо, Балторо, Федченко, Южный Иныльчек – протяженностью 60 – 77 км каждый с колоссальными бассейнами площадью во многие сотни квадратных километров.