Климаты Земли и климатическая зональность (изучение климатических поясов, микроклимат, климатообразующих факторов) является одним из главных вопросов физической географии, того ее направления, получившего название
климатологии. Однако климаты изменяются не только в пространстве, но и во времени, что заставляет географию обращаться к выяснению и этих событий прошлого. Их изучением занимается палеоклиматология или наука о древних климата, входящий в состав палеогеографии. Вместе физико-географические условия прошлого является важным направлением историко-геологических исследований.
О климаты прошлых эпох судят преимущественно по составу отложений, сформировались в то время, своеобразных пород-индикаторов, а также по палеонтологическим останкам, которые содержатся в них. Так, образование хлоридных солей, гипсов и красноцветных песчано-глинистых пород мало происходить в засушливых условиях (в геологии такие климаты принято называть аридных), а накопление углей - во влажной или влажных обстановке. Карбонатные породы является обычно признаком теплого климата и морских режимов. Соответственно, находки древних ледниковых отложений, или ископаемой морены (такие плохо сортированные валунно-глинистые образования получили названия тилитив) - показатель холодного приполярного климата. Не менее важную информацию о физико-географические обстановки прошлого иногда дают ископаемые растительные остатки, которые также могут подтверждать засушливые, влажные или холодные условия времени их существования и захоронения, а также континентальные условия формирования.
В геологической истории земной коры выделяют несколько эпох продолжительностью в десятки миллионов лет, что на больших континентальных площадях преобладали засушливые или, наоборот, влажные условия. Примерами первого случая можно считать ранньоде-вонську и позднеюрского эпохи, пермский и триасовый периоды, когда на обширных территориях формировались красноцветные и соленосные отложения. А время влажных или влажных, климатов на больших площадях были середины каменноугольного и юрского периодов, кайнозойской эры, когда происходило мощное вугленакопичення. В определенные интервалы времени на Земле могли соседствовать ярко выраженные влажные и засушливые обстановки. Так, к середине пермского периода относят самые большие за всю историю накопления солей и углей.
Среди главных климатоутворювальних факторов прошлого были сокращения или разрастания морских площадей, а также характер преобладающих рельефов. Морские и прибрежные условия, как это можно наблюдать и сегодня, обусловливают повышение влажности, снижают контраст температурных перепадов. Резкое расчленение рельефов, сопровождалось частым чередованием высокогорных и прибрежных участков, а также морских бассейнов, приводило к увлажнению климата. И наоборот, нивелирование или выравнивания рельефа, существование больших незначительно расчлененных возвышенных материковых площадей сопровождалось аридизацией климата. Сейчас мы можем наблюдать это в центральных районах Африки и Азии. Итак, климаты прошлого содержат определенную информацию и о тогдашних рельефы. Кроме этого, появление крупных материковых массивов в полярных районах с мощными ледниками становилась причиной климатических похолоданий. Вспомним, что и сегодня Антарктиду, которая находится на Южном полюсе, нередко называют «кухней погоды».
Особый интерес для палеогеографии составляют оледенения прошлого. Под таким названием понимают процесс распространен на континентах материковых льдов. Еще в первой трети XIX в. возможность такого явления возражали. Однако, благодаря изучению четвертичного оледенения и в частности объяснению причин появления крупных валунов на Восточноевропейской равнине, результатам экспедиций в Гренландию и Антарктиду т.д. такие положения утвердились. Впоследствии было доказано существование пизнепалеозойским оледенения, следы которого были обнаружены в приэкваториальных районах и других, более древних. Древнейшим считают гуронське оледенения, возраст которого равен 2300000000 лет. Названо оно по имени озера Гурон в Северной Америке, а следы его известные пока только на Канадском щите. О характере его развития известно очень мало. Интересно, однако, что за время своего проявления оно совпадает с формированием крупнейших железорудных скоплений на Земле - в Криворожье, КМА, на Балтийском и Канадском щитах и в других местах. Недавно появилась интересная гипотеза о том, что эти крупнейшие в истории земной коры накопления железа является результатом не только жизнедеятельности железобактерий в своеобразных геохимических условиях того времени, но и, прежде всего, встречи нашей планеты с мощным поясом железных метеоритов. Это яркий пример, демонстрирующий зависимость па-леоклиматичних условий от космических событий.
Крупнейшим по площади является лапландский или варангерське, обледенение, обнаружено в интервале времени 670-640 млн лет назад. Следы его, кроме Европы, известные в Австралии и Китае. Кстати, их фиксируют в западных районах Украины. Это оледенения завершает длительную эру похолодания происходило 900-640 млн лет назад. После его завершения началось заметное потепление: не исключено, что результатом последнего стало появление так называемой едиакарськои или вендских, фауны, которая начинает Фанерозойский этап развития Земли и характеризуется появлением скелетной фауны. К подробно изученных принадлежит гондванские или пизньопа-леозойське, обледенение, следы проявления которого известны на материках Южного полушария - в Африке, Южной Америке, Австралии, а также в Индостане. Они были обнаружены еще во второй половине XIX в., Что позволило обосновать положение о существовании огромного материка - Гондваны. Впоследствии эти же данные способствовали разработке идей о дрейфе материков. Причиной пизнепалеозойским оледенения было передвижения в то время суперматерик Пангеи через Южный полюс. В мезозое его следы уже не известны. Гондвана начала раскалываться, а ее составляющие впоследствии переместились из полярных широт в приэкваториальной.
Наиболее полно изучено молодое четвертичное оледенение, следы которого известны на значительных площадях. Более правильно называть его пизньокайнозойським, поскольку первые следы оледенения в Антарктиде фиксируют около 40 млн лет назад. Более выразительным начало его развития был 15-10 млн лет назад, тогда же заметное похолодание началось и в глобальном масштабе, о чем свидетельствует изучение палеонтологических остатков в различных районах Мирового океана. 3-5 млн лет назад появились следы материкового оледенения в Северном полушарии, площадь которого заметно увеличилась 2-1,5 млн лет назад. Именно с этого времени принимают, по некоторым положениям, начало четвертичного периода.
С возрастного уровня в 0,8 млн лет назад это оледенения проявилось формированием крупных ледниковых масс на северных окраинах Евразии и Америки (Балтийский и Канадский щиты, Таймыр). Они запрудили реки, текущие на север, и их долинами ледники начали передвигаться далеко на юг. Следы одного из таких ледниковых языков, названного днепровским, известные в районе Кременчуга, в районе горы Пивиха. Четвертичное оледенение не было время непрерывного похолодание. Оно состояло из нескольких ледниковых эпох (их насчитывают до четырех - шести и более), продолжались в среднем 100 тыс. лет, и более кратковременных потеплений. Последнее потепление началось 15-10 тыс. лет назад.