地質時期最近的大冰期氣候有哪些

1. 地質時期的氣候變遷有哪些說法

地質時期的氣候情況，我們只能根據間接的標志去研究。如根據某一地質時代的岩石性質、古老的土壤、地形以及古生物化石，還可以用放射性碳-14量來推斷地質時期氣候狀況等。在某一地區中如發現冰磧石、冰擦痕、漂石等，這就是寒冷時期冰川活動的證明；黑龍江地區的灰化土下面埋藏有古紅色土，可推知古代那裡曾經有過炎熱的氣候；如果在現代沙漠地區發現有乾涸河谷地形和湖岸線的遺跡，就表示該地是由濕潤氣候轉變為沙漠的。生物化石是說明地質時代氣候狀況的良好根據，如果有馬匹或走禽的化石，表示這里曾是草原氣候，猿猴化石表示曾出現過森林氣候；在格陵蘭曾發現溫帶氣候的樹葉遺物，證明這里曾有過溫暖的時期；烏克蘭曾發現古代棕櫚的遺跡，證明那裡曾出現過熱帶氣候。

通過上述方法對地層沉積物的廣泛分析，證實整個地質時期地球氣候曾經歷了巨大的變化，反復有過幾次大冰期，其中最近的3次大冰期（即震旦紀大冰期、石炭—二疊紀大冰期和第四紀大冰期）為科學家所公認，在3次大冰期之間為溫暖的大間冰期氣候。寒冷的冰期同溫暖的間冰期相比是短暫的，在整個地球氣候史中，大部分時期（佔90％以上年代）為溫暖氣候，比現在溫和。

震旦紀大冰期，發生在距今約6億年以前。亞、歐、非、北美和澳大利亞的大部分地區，都發現了冰磧層，說明這些地方曾發生過具有世界規模的大冰川氣候。我國東部和中部廣大地區，也有震旦紀冰磧層，說明這里也曾經歷過寒冷的大冰期。

寒武紀—石炭紀大間冰期，距今約3億～6億年，當時整個世界氣候都比較溫暖。特別是石炭紀為古氣候中典型的溫和濕潤氣候，森林面積極廣，最後形成豐富的煤礦，樹木也缺少年輪，說明氣候具有海洋性特徵。在我國石炭紀時期全處在熱帶氣候條件下；但到石炭紀後期，從北到南出現濕潤帶、乾燥帶和熱帶3個氣候帶。

石炭—二疊紀大冰期，距今2億～3億年，主要是在南半球，北半球除印度外，目前尚未找到可靠的冰川遺跡，當時我國氣候仍有溫暖濕潤氣候帶、乾燥氣候帶和炎熱潮濕氣候帶3個氣候帶。

三疊—第三紀大間冰期，距今約200萬～2億年。整個中生代氣候溫暖，到新生代的第三紀世界氣候更趨暖化，格陵蘭也有溫帶樹種。三疊紀時期，我國西部和西北部普遍為乾燥氣候；到侏羅紀，我國地層普遍分布著煤、黏土和耐火黏土等，說明當時是在濕潤氣候控制之下。侏羅紀後期到白堊紀是乾燥氣候發展的時期，當時我國曾出現一條明顯的乾燥帶，西起天山、甘肅，南伸至大渡河下游到江西南部，都有乾燥氣候條件下的石膏發育。到了第三紀，我國的沉積物大多帶有紅色，說明當時氣候比較炎熱。第三紀末期，世界氣溫普遍下降，整個北半球喜熱植物逐漸南退。

第四紀大冰期，約始於200萬年前。大冰期中仍然是冷暖干濕交替出現的，當寒冷時期，即亞冰期，氣溫比現代氣溫平均約低8～12℃，高緯度地區為冰川覆蓋，如最大的一次亞冰期（里斯冰期），世界大陸有3/10～2/10的面積為冰川所覆蓋。當時北半球有3個主要大陸冰川中心，即①斯堪的納維亞冰川中心，其冰流曾南伸到北緯51°左右；②格陵蘭冰川中心，其冰流也曾南伸到北緯88°左右；③西伯利亞冰川中心，冰層分布於北緯60°～70°之間，有時可達北緯50°附近的貝加爾湖。冰川擴張，氣候帶南遷，生物群落也隨之南移，如里斯冰期時，北方動物南遷，在克里木的舊石器時代（距今25萬年以前）地層中曾發現過北極狐和北極鹿化石。

兩個亞冰期之間的亞間冰期，氣候比現代溫暖，北極氣候比現代約高出10℃以上，低緯度氣溫也比現代高5.5℃左右。原覆蓋在中緯度的冰蓋消失了，退縮到極地區域，甚至極地的冰蓋也消失了。冰蓋退縮或消失，氣候帶北移，生物群落也隨之北移，如北冰洋沿岸也有虎、麝香牛等喜熱動物群活動，喜暖植物可一直分布到北極圈。

當高緯地區處於冰期時，冰川覆蓋擴大，極地高壓增強，迫使極鋒帶南移到中緯度。在中緯度極鋒帶上氣旋活動頻繁，雨量豐富，內陸湖水上漲，如我國羅布泊在冰期時，湖水水域比現代大4～5倍。反之，當高緯度地區處於間冰期時，大陸冰蓋及極地高壓向極區收縮，氣候帶北移，中緯度地區有些地方出現乾燥氣候，大約在1萬年以前大理亞冰期（相當於歐洲武木亞冰期）消退，北半球各大陸的氣候帶分布和氣候條件，基本上形成為現代氣候的特點了。

2. 在地質時期，地球上的氣候有過哪些變遷

地質時期的氣候情況，只能根據間接的標志去研究。如根據某一地質時代的岩石性質、古老的土壤、地形以及古生物化石，還可以用放射性碳C14含量來推斷地質時期氣候狀況等等。在某一地區中如發現冰磧石、冰擦痕、漂石等，這就是寒冷時期冰川活動的證明；黑龍江地區的灰化土下面埋藏有古紅色土，可推知古代那裡曾經有過炎熱的氣候；如果在現代沙漠地區發現有乾涸河谷地形和湖岸線的遺跡，就表示該地是由濕潤氣候轉變為沙漠的。生物化石是說明地質時代氣候狀況的良好根據，如果有馬匹或走禽的化石，表示這里曾是草原氣候；猿猴化石表示曾出現過森林氣候；在格陵蘭曾發現溫帶氣候的樹葉遺物，證明這里曾有過溫暖的時期；蘇聯的烏克蘭曾發現古代棕櫚的遺跡，證明那裡曾出現過熱帶氣候。

通過上述方法對地層沉積物的廣泛分析，證實整個地質時期地球氣候曾經歷了巨大的變化，反復有過幾次大冰期，其中最近的三次大冰期（即震旦紀大冰期、石炭—二迭紀大冰期和第四紀大冰期）為科學家所公認，在三次大冰期之間為溫暖的大間冰期氣候。寒冷的冰期同溫暖的間冰期相比是短暫的，在整個地球氣候史中，大部分時期（佔90％以上年代）為溫暖氣候，比現在溫和。

震旦紀大冰期，發生在距今約六億年以前。亞、歐、非、北美和澳大利亞的大部分地區，都發現了冰磧層，說明這些地方曾發生過具有世界規模的大冰川氣候。我國東部和中部廣大地區，也有震旦紀冰磧層，說明這里也曾經歷過寒冷的大冰期。

寒武紀—石炭紀大間冰期，距今約3～6億年，當時整個世界氣候都比較溫暖。特別是石炭紀是古氣候中典型的溫和濕潤氣候，森林面積極廣，最後形成豐富的煤礦，樹木也缺少年輪，說明氣候具有海洋性特徵。在我國石炭紀時期全處在熱帶氣候條件下，但到石炭紀後期，從北到南出現濕潤帶、乾燥帶和熱帶三個氣候帶。

石炭—二迭紀大冰期，距今2～3億年，主要是在南半球，北半球除印度外，目前尚未找到可靠的冰川遺跡，當時我國氣候仍有溫暖濕潤氣候帶、乾燥氣候帶和炎熱潮濕氣候帶三個氣候帶。

三迭—第三紀大間冰期，距今約200萬年～2億年。整個中生代氣候溫暖，到新生代的第三紀世界氣候更趨暖化，格陵蘭也有溫帶樹種。三迭紀時期，我國西部和西北部普遍為乾燥氣候；到侏羅紀，我國地層普遍分布著煤、粘土和耐火粘土等，說明當時是在濕潤氣候控制之下。侏羅紀後期到白堊紀是乾燥氣候發展的時期，當時我國曾出現一條明顯的乾燥帶，西起天山、甘肅，南伸至大渡河下游到江西南部，都有乾燥氣候條件下的石膏發育。到了第三紀，我國的沉積物大多帶有紅色，說明當時氣候比較炎熱。第三紀末期，世界氣溫普遍下降，整個北半球喜熱植物逐漸南退。

第四紀大冰期，約始於200萬年前。大冰期中仍然是冷暖干濕交替出現的，當寒冷時期，即亞冰期，氣溫比現代氣溫平均約低8°～12℃，高緯度地區為冰川覆蓋，如最大的一次亞冰期（里斯冰期），世界大陸有十分之二、三的面積為冰川所覆蓋。當時北半球有三個主要大陸冰川中心，即斯堪的納維亞冰川中心，其冰流曾南伸到北緯51°左右；格陵蘭冰川中心，其冰流也曾南伸到北緯38°左右；西伯利亞冰川中心，冰層分布於北緯60°～70°之間，有時可達北緯50°附近的貝加爾湖。冰川擴張，氣候帶南遷，生物群落也隨之南移，如里斯冰期時，北方動物南遷，在克里木的舊石器時代（距今25萬年以前）地層中曾發現過北極狐和北極鹿化石。

兩個亞冰期之間的亞間冰期，氣候比現代溫暖，北極氣候比現代約高出10℃以上，低緯度氣溫也比現代高5.5℃左右。原覆蓋在中緯度的冰蓋消失了，退縮到極地區域，甚至極地的冰蓋也消失了。冰蓋退縮或消失，氣候帶北移，生物群落也隨之北移，如北冰洋沿岸也有虎、麝香牛等喜熱動物群活動，喜暖植物可一直分布到北極圈。

3. 為什麼地質時期三次大冰期,溫暖期還是長

地質時期三次大冰期，溫暖期長的原因如下：

一、震旦紀大冰期

在距今6—7億年間，也就是地質史上的元古代的末期，地球上出現了前所未有的寒冷氣候。在加拿大、美國和我國江南地區的古地層中都有那個時期的冰磧層遺跡，這就是地球史上的第一次大冰期，稱之為「震旦紀大冰期」。

冰川影響所及，幾乎是寸草不生，自然界呈現一派空寂冷漠的景象。但在我國華北、東北地區卻發現了大量只有在氣候溫暖乾燥的環境下才能形成的石膏層。這表明，在世界規模的震旦紀大冰川時期，也存在小范圍的溫暖地區，在持久的寒冷時期也有相對短暫的溫暖時期。

在這次大冰期之後，一個新的地質時期——古生代開始了。古生代前期是海生藻類時代，中期是陸生孢子植物（如蕨類）時代，後期則出現了地球史上最早的原始森林。

在距今大約5億多年前，地球進入了一個新的歷時3億年以上的范圍廣闊的大間冰期，即寒武紀——石炭紀間冰期。間冰期就是氣候相對溫暖的時期，在這個大間冰期內，地球氣候顯著變暖，冰川向極地和高山退縮，而石炭紀則是這次大間冰期的極盛階段。

二、石炭——二迭紀大冰期

在距今二億至三億年，地球又發生了第二次大冰期。這次大冰期始於石炭紀末期，止於二迭紀中期，大約延續了一億年。根據動植物化石和冰磧層的分析發現，這次大冰期主要影響南半球，被稱為「南半球的冰期」。

在這次大冰期的後期——二迭紀，我國南部地區非但不冷，反而相當炎熱潮濕。比如已發現的大量二迭紀珊瑚礁就是明證。此外，在中南半島、馬來半島以及歐洲南部等地區，同樣是炎熱而潮濕的氣候，在這些地區還發現了二迭紀煤層。

石炭——二迭紀大冰期過後,全球氣溫不斷升高，最後形成了地球前半生中最為炎熱的地質時代——中生代。這個時代從距今二億三千萬到七千萬年為止，經歷了大約一億六千萬年的歷史。

在這個時代,即使在地球南、北極地區的氣候也是相當溫暖濕潤，呈現著森林密布的亞熱帶景象，地質學家稱之為中生代「三迭紀——第三紀大間冰期」。在這次大間冰期的早期，大陸性氣候顯著,乾燥帶迅速擴大。北美、歐洲和我國的紅土沉積范圍廣闊，說明當時氣候炎熱、氧化劇烈。

三、第四紀大冰期

從距今七千多萬年前開始,地球又進入了一個嶄新的時代——新生代。新生代分為第三紀和第四紀兩個地質歷史階段。

新生代中期是地球氣候由溫暖走向寒冷的過渡階段，溫帶地區開始草原化和荒漠化。在新生代第三紀後期，氣溫急劇下降，到距今三百萬年的第四紀，終於出現了一直持續至今的大冰川期——第四紀大冰期，也是地球史上已知的第三次大冰期。

在兩個亞冰川期之間的亞間冰期，氣候變得溫暖而乾燥，北極氣溫比現代高出10℃以上，低緯度地區氣溫也比現代氣溫高5—6℃.熱帶和溫帶氣候帶向北擴展,動植物群也隨之向高緯度遷移。極地附近的冰蓋逐漸融化並消失，引起了海平面上升。

第四紀的地球氣候有著極為顯著的冷暖變化和干濕變化。一些科學家認為，現在距第四紀大冰期開始的時間長度，還沒有達到地球氣候史上大冰期的時間長度。

前兩次大冰期都有幾千萬年的時間長度，而第四紀大冰期只有200多萬年的時間長度。因此，現在仍處於第四紀大冰期中的一個階段。與整個地球氣候史比較，現代氣候仍然處於比較寒冷的時期。

4. 地質時期氣候的氣候史

在地質史的幾十億年中，全球規模冰雪覆蓋的擴展和退縮相互交替，有時大陸上覆蓋著很大面積的冰原和冰川，氣候寒冷，這時期稱為冰期（又可稱大冰期）；冰原或冰川以較大幅度向低緯度地區推進時，也稱為冰期。介於兩個冰期之間的比較溫暖的時期，冰川消融退縮，稱為間冰期。這種寒暖波動的時間尺度大約為106～108年。前寒武紀以來，90%以上的時間，兩半球的極地無冰。但全球至少出現過三次大冰期，比較公認的有：前寒武紀大冰期（距今約6億年以前）、石炭-二疊紀大冰期（距今2～3億年）和第四紀大冰期（距今200～300萬年至1～2萬年）。在前寒武紀，還可能有另外的大冰期，但因資料不足，尚無法判斷。一般認為，對地質時期溫度的估計，從中生代（距今2.3～0.67億年）起才比較可靠。那時的年平均氣溫在兩極附近為8～10°C，赤道為25～30°C。第三紀氣候 第三紀（距今0.67億年至200～300萬年）的主要氣候特徵是：中緯度地區氣溫緩慢降低（見圖），大約在1400萬年前，地球上的氣溫急劇下降，在南極首先出現了冰蓋，在250萬年前，冰島出現過山嶽冰川，緊接著北半球高緯度地區也形成冰蓋。
第四紀氣候 第四紀從距今約二三百萬年開始直到現在。第四紀氣候以極地冰川和中高緯度地區的山嶽冰川的覆蓋為主要特徵，又稱第四紀大冰期。在第四紀內，依冰川覆蓋面積的變化，可劃分出幾次冰期和間冰期。它們的冰蓋范圍，分別占陸地表面積的30%和10%左右。但是在各大陸上的冰期中，冰川發育程度有很大的差別。例如，歐洲大陸冰蓋曾達到北緯48°，而亞洲北部西伯利亞冰蓋的規模較小，只達到北緯60°。中國無大型冰蓋，但西部山地，如阿爾泰山、天山、祁連山、貢嘎山、玉龍山、四川西部和青藏高原等，卻發育了山嶽冰川。由於氣候變化隨地區的差異和研究方法的不同，各地劃分的冰期數有所不同。例如：在歐洲，阿爾卑斯山地第四紀大冰期被劃分成多瑙、貢茲、民德、里斯、武木五個冰期；在中國西南的喜馬拉雅山地區，劃分出希夏邦馬、聶聶雄拉、珠穆朗瑪三個冰期；在中國東部地區，李四光曾劃分出鄱陽、大姑、廬山、大理四個冰期。但中國各地第四紀冰期的劃分尚無定論，有人認為中國東部在第四紀根本沒有冰川活動。第四紀的冰期和間冰期的溫度振幅，海上約為6°C，這是從北大西洋熱帶海域分析海底岩心所得到的。除北極區海域稍高外，其他大洋區均略低於此數。間冰期的北大西洋熱帶海域較現代高1°C。大陸上的溫度波動較大，在冰蓋的邊緣地區如歐洲，約為12°C，但高山雪線處則為4～6°C。
冰期和間冰期溫度的巨大變化，導致其他氣候要素和自然地理因子的變化:①雨帶分布的變化。冰期時，冰蓋面積擴大，極地反氣旋增強，極地高壓帶向中、低緯度地區擴展，迫使行星極鋒帶（見鋒、急流）移至中、低緯度地區，導致中、低緯度地區低氣壓活動頻繁，雨量充沛，湖水面積擴大。例如，亞洲中部、非洲北部和中部、北美洲西部等，在冰期時均為濕潤地區。但在間冰期時，上述地區的氣候常很乾燥。②雪線的升降。冰期時，全球山嶽雪線普遍下降，大多數山嶽雪線下降1000～1400米，熱帶地區雪線下降700～900米。③海平面的升降。冰期時地球表面的水，相當大的一部分形成巨大冰蓋而留在陸地上，海平面因此降低，例如武木冰期，海平面比現代低約100米。在間冰期最暖時期的海面，可能比現代高出15～30米，甚至更多。④生物群落的遷移。在冰期時，冰川擴張，氣候帶向低緯度地區移；間冰期時，冰川退縮，極區氣溫升高，氣候帶向高緯地區移。與氣候帶相應，生物群落也隨之南北遷移。例如，克里米亞（里斯冰期）的地層里發現過北極狐、北極鹿；在南高加索，從冰期的地層里發現過猛獁象化石，這些都屬於極地動物。而在間冰期，北冰洋沿岸有虎、麝香牛等喜溫動物群活動。
冰後期氣候 冰後期距今一萬多年，全球氣溫逐漸上升，冰川覆蓋的面積相應縮小，海平面隨之上升，地球氣候又進入較為溫暖的時期（見歷史氣候）。

5. 大冰期與氣候變化是怎樣的

地球形成為行星大約在55±5億年前，從那時候開始直到46億年前，地球上充滿原始大氣，並且逐漸逃逸。從46億年前開始，地球進入到地質年代，逐漸產生次生大氣，大約在30億前，地球上出現生命，開始改造地球大氣，到寒武紀，大氣才被生物改造成現在這個樣子。但是，對古生代以前的古氣候，我們幾乎是一無所知；到了古生代，古氣候狀況才逐漸清楚起來。

我們大體上知道，在地質時期反復經過幾次大冰期，其中從古生代以來，就有3次大冰期。它們是：震旦紀大冰期、古炭一二迭紀大冰期、第四紀大冰期。大冰期之間是比較溫暖的間冰期。

每兩次冰期之間，大約是2～3億年。為什麼有這樣長的周期呢？一種意見認為，可能與造山運動有關系。地質上的大造山運動，往往使地面起伏程度加大，全球變冷。因為山脈越高，引起大氣的熱機效率就越高，上升運動增強，雲雨增多，反射率增大，地面接收的太陽輻射能量減少，地表變冷。

3次大冰期與地質時代3次強烈的造山運動相對應。震旦紀大冰期產生在元古代末地殼運動以後，石炭紀至二迭紀大冰期與海西運動相對應，第四紀大冰期與喜馬拉雅運動對應。這不是偶然的，現在喜馬拉雅山還在升高，造山運動並未停止，所以第四紀大冰期還遠未結束。現在喜馬拉雅運動還不到7000萬年，第四紀大冰期還只有200多萬年。所以這次大冰期還會延續下去，至少還要持續1～2萬年。

另一種意見認為，地質歷史上的大冰期和大間冰期，是由於地球的黃道傾斜的大波動造成的。這種觀點認為，黃道傾斜的范圍是在0°～54°之間，黃道傾斜大的時期代表著冰川流行的時期，在三次大冰期期間，黃道傾斜曾有過10°～23.5°的變化。

那麼，造山運動為什麼也有2～3億年的周期呢？地球黃道傾斜為什麼也有2～3億年的波動呢？澳大利亞人威廉斯認為，這種氣候變遷與地球在銀河系的位置有關系。因為地球不停地繞太陽公轉。整個太陽系也繞著銀河系中心公轉。這樣轉一圈的時間約2.5億年，太陽系又回到原來的位置。

6. 地質史上的冰期是怎麼回事

此次的全球冰期事件是地質史上距今最近的一次大冰期，在這次大冰期中，氣候變動很大，冰川有多次進退，分別被稱為冰期和間冰期。此次冰期比以前的冰期持續時間要短，現在的氣候也比歷史上很多時期要寒冷，因此第四紀大冰期並未結束。

7. 冰期的氣候是什麼樣的

冰期氣候 指地質時期出現大規模冰川活動的寒冷氣候。在全球地質歷史中出現過多次大冰專期屬氣候，震旦紀以前大冰期出現的時間和證據目前還不清楚，最近的三次大冰期為：震旦紀大冰期（距今6億年以前），在亞、歐、北美和澳大利亞的大部分地區都發現有冰磧層；石炭～二迭紀大冰期（距今2.3～3億年），在非洲（赤道以南）、澳洲、南美和印度都發現了冰川遺跡；第四紀大冰期（距今約200萬年前）、大陸冰川擴展最盛時世界大陸20～30%的面積為冰川所覆蓋（現代僅為其10%）。兩次大冰期之間為溫暖的大間冰期。大冰期中又可分出若干次時間尺度10萬年以上的亞冰期與亞間冰期。亞冰期的氣溫較現代低8～12℃，亞冰期中還可分出幾次長達1萬年左右的副冰期與副間冰期。冰期氣候的共同特徵是氣候寒冷，雪線下降，冰流下注，大陸冰川擴展，氣候帶向低緯推移。

8. 大冰期與氣候變化有什麼關系

關於地球遠古時代的氣候，隨著時代的久遠，我們的認識有些模糊不清。地球形成為行星大約在55億年前，從那時候開始直到46億年前，地球上充滿原始大氣，並且逐漸逃逸。從46億年前開始，地球進入到地質年代，逐漸產生次生大氣。大約在30億年前，地球上出現生命，開始改造地球大氣，到寒武紀，大氣才被生物改造成現在這個樣子。但是，對古代以前的古氣候，我們幾乎是一無所知，到了古生代，古氣候狀況才逐漸清楚起來。

我們大體上知道，在地質時期反復經過幾次大冰期，其中從古生代以來，就有3次大冰期。它們是：震旦紀大冰期、石炭紀二疊紀大冰期、第四紀大冰期。大冰期之間是比較溫暖的間冰期。

每2次冰期之間，大約是2億～3億年。為什麼有這樣長的周期呢？一種意見認為，可能與造山運動有關系。地質上的大造山運動，往往使地面起伏程度加大，全球變冷。因為山脈越高，引起大氣的熱機效率就越高，上升運動增強，雲雨增多，反射率增大，地面接收的太陽輻射能量減少，地表變冷。

3次大冰期與地質時代三次強烈的造山運動相對應。震旦紀大冰期產生在元古代末地殼運動以後，石炭紀二疊紀大冰期與海西運動相對應，第四紀大冰期與喜馬拉雅運動對應。這不是偶然的。現在，喜馬拉雅山還在升高，造山運動並未停止，所以第四紀大冰期還遠未結束。現在，喜馬拉雅運動還不到7000萬年，第四紀大冰期還只200多萬年。所以，這次大冰期還會延續下去，至少還要持續1萬～2萬年。

另一種意見認為，地質歷史上的大冰期和大間冰期，是由於地球的黃道傾斜的大波動造成的。這種觀點認為，黃道傾斜的范圍是在0°～54°之間，黃道傾斜大的時期代表著冰川流行的時期，在3次大冰期期間，黃道傾斜曾有過10°～23.5°的變化。

那麼，造山運動為什麼也有2億～3億年的周期呢？地球黃道傾斜為什麼也有2億～3億年的波動呢？澳大利亞人威廉斯認為，這種氣候變遷與地球在銀河系的位置有關系。因為地球不停地繞太陽公轉。整個太陽系也繞著銀河系中心公轉。這樣轉一圈的時間約2.5億年，太陽系又回到原來的位置。

9. 地質時期的氣候情況

根據間接的標志去研究。如根據某一地質時代的岩石性質、古老的土壤、地形以及古生物化石，還可以用放射性碳C14含量來推斷地質時期氣候狀況等等。在某一地區中如發現冰磧石、冰擦痕、漂石等，這就是寒冷時期冰川活動的證明；黑龍江地區的灰化土下面埋藏有古紅色土，可推知古代那裡曾經有過炎熱的氣候；如果在現代沙漠地區發現有乾涸河谷地形和湖岸線的遺跡，就表示該地是由濕潤氣候轉變為沙漠的。生物化石是說明地質時代氣候狀況的良好根據，如果有馬匹或走禽的化石，表示這里曾是草原氣候；猿猴化石表示曾出現過森林氣候；在格陵蘭曾發現溫帶氣候的樹葉遺物，證明這里曾有過溫暖的時期；蘇聯的烏克蘭曾發現古代棕櫚的遺跡，證明那裡曾出現過熱帶氣候。
證實整個地質時期地球氣候曾經歷了巨大的變化，反復有過幾次大冰期，其中最近的三次大冰期（即震旦紀大冰期、石炭—二疊紀大冰期和第四紀大冰期）為科學家所公認，在三次大冰期之間為溫暖的大間冰期氣候。寒冷的冰期同溫暖的間冰期相比是短暫的，在整個地球氣候史中，大部分時期（佔90%以上年代）為溫暖氣候，比較溫和。
震旦紀大冰期，發生在距今約六億年以前。亞、歐、非、北美和澳大利亞的大部分地區，都發現了冰磧層，說明這些地方曾發生過具有世界規模的大冰川氣候。我國東部和中部廣大地區，也有震旦紀冰磧層，說明這里也曾經歷過寒冷的大冰期。
寒武紀—石炭紀大間冰期，距今約3～6億年，當時整個世界氣候都比較溫暖。特別是石炭紀是古氣候中典型的溫和濕潤氣候，森林面積極廣，最後形成豐富的煤礦，樹木也缺少年輪，說明氣候具有海洋性特徵。在我國石炭紀時期全處在熱帶氣候條件下，但到石炭紀後期，從北到南出現濕潤帶、乾燥帶和熱帶三個氣候帶。
石炭—二疊紀大冰期，距今2～3億年，主要是在南半球，北半球除印度外，目前尚未找到可靠的冰川遺跡，當時我國氣候仍有溫暖濕潤氣候帶、乾燥氣候帶和炎熱潮濕氣候帶三個氣候帶。三疊—第三紀大間冰期，距今約200萬年～2億年。整個中生代氣候溫暖，到新生代的第三紀世界氣候更趨暖化，格陵蘭也有溫帶樹種。三疊紀時期，我國西部和西北部普遍為乾燥氣候；到侏羅紀，我國地層普遍分布著煤、粘土和耐火粘土等，說明當時是在濕潤氣候控制之下。侏羅紀後期到白堊紀是乾燥氣候發展的時期，當時我國曾出現一條明顯的乾燥帶，西起天山、甘肅，南伸至大渡河下游到江西南部，都有乾燥氣候條件下的石膏發育。到了第三紀，我國的沉積物大多帶有紅色，說明當時氣候比較炎熱。第三紀末期，世界氣溫普遍下降，整個北半球喜熱植物逐漸南退。
第四紀大冰期，約始於200萬年前。大冰期中仍然是冷暖干濕交替出現的，當寒冷時期，即亞冰期，氣溫比現代氣溫平均約低8°～12℃，高緯度地區為冰川覆蓋，如最大的一次亞冰期（里斯冰期），世界大陸有十分之二、三的面積為冰川所覆蓋。當時北半球有三個主要大陸冰川中心，即斯堪的納維亞冰川中心，其冰流曾南伸到北緯51°左右；格陵蘭冰川中心，其冰流也曾南伸到北緯38°左右；西伯利亞冰川中心，冰層分布於北緯60°～70°之間，有時可達北緯50°附近的貝加爾湖。冰川擴張，氣候帶南遷，生物群落也隨之南移，如里斯冰期時，北方動物南遷，在克里木的舊石器時代（距今25萬年以前）地層中曾發現過北極狐和北極鹿化石。
兩個亞冰期之間的亞間冰期，氣候比現代溫暖，北極氣候比現代約高出10℃以上，低緯度氣溫也比現代高5.5℃左右。原覆蓋在中緯度的冰蓋消失了，退縮到極地區域，甚至極地的冰蓋也消失了。冰蓋退縮或消失，氣候帶北移，生物群落也隨之北移，如北冰洋沿岸也有虎、麝香牛等喜熱動物群活動，喜暖植物可一直分布到北極圈。
當高緯地區處於冰期時，冰川覆蓋擴大，極地高壓增強，迫使極鋒帶南移到中緯度。在中緯度極鋒帶上氣旋活動頻繁，雨量豐富，內陸湖水上漲，如我國羅布泊在冰期時，湖水水域比現代大4～5倍。反之，當高緯度地區處於間冰期時，大陸冰蓋及極地高壓向極區收縮，氣候帶北移，中緯度地區有些地方出現乾燥氣候，大約在一萬年以前大理亞冰期（相當於歐洲武木亞冰期）消退，北半球各大陸的氣候帶分布和氣候條件，基本上形成為現代氣候的特點了。