5. 冷熱「風暴眼」，冰期來了（4）

大約在１萬多年前，極少數的現代人在最後的一次冰期中倖存了下來。這些曾經數度覆蓋地球表層的冰期是由地球年平均溫度發生了幾度的變化所引起的。在以往的100萬年中，這樣的冰期不斷重複發生，它發生的規律性實在令人吃驚。距人們最近的一次冰期大約在1.8萬年前進入盛期。當時，冰層覆蓋了歐洲和北美的絕大部分地區。通過對海洋沉積物中氧的同位素含量的丰度進行測定，就能夠對以往不同時期現於地球的冰川時代作出判斷。在通常情況下，水中所含的氧是氧16，它的原子按里分別有8個質子和中子。而氧的另一種同位素氧18的原子核里則有8個質子和10個中子，而氧18這種類型通常只佔地球含氧量的千分之幾。這兩類氧的化學性質幾乎是-樣的，但由於氧18稍重一些，因而當水蒸發時，易於留存下來。當冰期來臨時，海洋里的一部分水蒸發到天空變成雨雪落到地面，帶走了大量的氧，致使海洋里的氧18含量增多。因此，海洋沉積物中氧18濃縮物的變化就為人們勾勒出了一幅冰蓋形成的自然歷史圖畫。氧18的變化情況表明冰川形成的歷史具有某種引人注目的周期率。它們每隔不同的時期重複出現，其間隔期分別為10萬年、4.3萬年、2.4萬年和1.9萬年。對這種周期性變化的解釋既簡單又出人意料。它是由南斯拉夫天文學家米留丁·米蘭科維奇在本世紀前半葉首先提出的。當地球環繞太陽運轉時，地球上出現了從冬到夏這種周而復始的季節變化。這是因為地球自轉軸線與地球軌道平面的夾角並不是恰成直角，而是成23.5度的斜角。因此，當北半球夏季來臨時，太陽處在天空中較高的位置，日照時間長，我們接受的熱量就多些；同此道理，冬季太陽在天空中的位置偏低，日照時間短，氣溫也就相對的冷一些。如果地球自轉軸線不成斜角，情況就非如此。關於引起地球熱量變化原因的更精巧的解釋是，地球公轉的軌道並不是一個正圓形，而是一個橢圓形。橢圓形與正圓形的度數差用一個數值來表示，叫做偏心率。地球的軌道是橢圓形，加上太陽處在中心位置，這就意味着地球軌道上有一點距離太陽最近，我們稱之為近日點。地球運行到近日點的時間是每年的1月。現在我們已經得知，由於月球和其它行星引力作用的結果，地球自轉軸的傾斜度、地球公轉軌道的偏心率以及到達近日點的時間，這三者都在隨時間發生緩慢的變化。偏心率的變化是每10萬年一次，地軸傾斜度是每４萬年一次，近日點變化要複雜一些，它在每隔2.3萬年和1.9萬年之間交替。因此，米蘭科維奇的理論回答了氧18含量的丰度所表明的冰川形成具有周期性的原因，因而也回答了冰川覆蓋量的問題。冰川覆蓋量取決於夏天氣溫處於０℃以下的地區的面積，因為只有這樣，冰蓋才能年復一年地堆積起來。人們發現，在冰期到來時，物種的滅絕率同樣達到了高峰，尤其是熱帶物種，它們陷入了走投無路的境地，例如加勒比海地區的物種就找不到更為溫暖的地方。