海洋温度与环流
侏罗纪的海洋表层水温普遍较高,热带海域可能接近28°C至32°C,而高纬度海域也可能在10°C以上。由于两极无冰,全球温盐环流(现代大洋深层水循环的关键驱动力)尚未完全成型,但深水可能在高纬度浅海(如北极海域)形成,并缓慢向赤道方向流动。
特提斯洋作为当时最大的热带海洋,其暖流向东输送热量,调节了欧亚大陆的气候。而新生的大西洋也逐渐形成经向洋流,促进了赤道与高纬度地区的热量交换。
海洋生物与碳循环
温暖的海洋环境促进了浮游生物(如有孔虫和颗石藻)的繁盛,它们通过光合作用吸收CO?,并通过碳酸盐沉淀(如形成石灰岩)将碳长期封存。这一过程部分抵消了火山活动释放的CO?,使得侏罗纪的碳循环保持相对平衡。
然而,侏罗纪中期(约1.83亿年前)曾发生一次重大的碳循环扰动,
短期气候事件在侏罗纪同样有所表现。最着名的是托阿尔阶大洋缺氧事件(TOAE),约发生在1.83亿年前。这一事件表现为全球性的碳同位素负偏、广泛发育的黑色页岩沉积以及可能的温度波动。当前研究认为,这次事件可能与大规模火山活动触发的甲烷释放有关,持续时间约数十万年,对海洋生态系统造成显着影响。
极端天气事件在沉积记录中也有迹可循。某些风暴沉积层表明,尽管全球气候总体温和,但仍可能存在间歇性的强风暴活动。特别是在沿海地区,风暴潮可能对沉积环境产生重要影响,这在某些含化石的沉积序列中得到印证。
气候系统的相互作用网络
侏罗纪气候系统各组分间存在复杂的相互作用。碳循环是其中最关键的环节之一,连接着岩石圈、水圈、大气圈和生物圈。火山活动释放的二氧化碳通过风化作用和生物吸收被部分固定,形成动态平衡。这种平衡的打破可能导致气候的显着变化,如托阿尔阶事件所展示的。
水文循环与碳循环紧密耦合。增强的降水促进化学风化,加速二氧化碳的消耗;而温暖的温度又增加蒸发,加强水循环。这种相互作用可能导致某些自我调节机制,维持相对稳定的气候状态。
生物过程在气候调节中的作用不容忽视。陆地植被通过影响反照率和蒸腾作用改变局部气候,而海洋生物则通过碳的生物泵影响全球碳循环。这些生物气候反馈在长时间尺度上可能扮演着关键角色。
综观侏罗纪气候系统,其温暖稳定的特征源于多种因素的协同作用。高浓度的温室气体、有利的海陆分布、活跃的生物圈共同塑造了这一独特的地质时期气候格局。对这一系统的深入研究,不仅拓展了我们对地球历史的认识,也为理解现今气候变化提供了深时背景。通过对侏罗纪气候规律的解析,我们得以窥见地球系统在不同配置下的运作方式,这种认识对于预测未来气候演变具有重要启示意义。
显生宙中生代侏罗纪时期的大陆地貌格局:一个动态演化的地表系统
侏罗纪时期(约2.01亿年至1.45亿年前)的地表形态展现出一幅与现今截然不同的图景,这一时期全球大陆分布和地形特征正处于剧烈变革阶段。盘古超大陆的分裂过程在这一时期达到关键节点,新生的海洋盆地开始形成,古老的山脉遭受侵蚀,而年轻的山系则逐渐隆起。这种动态的地表变化不仅塑造了独特的侏罗纪地貌景观,更为当时的生物演化和气候模式提供了基本框架。
盘古大陆的裂解与大陆重组
侏罗纪初期,地球上最后的超大陆——盘古大陆仍保持着相对完整的形态,但其内部已经出现明显的裂痕。随着时间的推移,这一巨大陆地开始沿几条主要断裂带分裂,最终导致劳亚大陆和冈瓦纳大陆的分离。这一分裂过程并非同步进行,而是呈现出明显的区域性差异。北大西洋的裂谷在早侏罗世开始扩张,形成了原始的大西洋洋盆,而南大西洋的打开则要等到白垩纪才真正开始。
特提斯洋在这一时期扮演着关键角色,作为分隔南北大陆的古海洋,其宽度和深度不断增加。特提斯洋北缘的海岸线蜿蜒曲折,形成了众多半岛和岛屿,为海洋生物提供了多样的栖息地。值得注意的是,侏罗纪中期的海平面上升事件导致特提斯洋海水大规模入侵劳亚大陆内部,在欧洲和亚洲形成了广阔的浅海环境,这些浅海区域后来成为保存化石的理想场所。
冈瓦纳大陆的稳定性相对较高,但其西部边缘已经开始出现裂解迹象。南极洲、印度和澳大利亚仍然连接在一起,但内部已经开始形成若干大型沉积盆地。非洲与南美洲的连接处则开始拉伸变薄,为后来的完全分离做准备。这种渐进式的分裂过程导致全球海岸线长度显着增加,从而增强了海洋对气候的调节作用。
主要大陆块体的地形特征
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