В настоящее время имеется большое количество доказательств синхронности оледенений Северной Америки и Евразии. Тем самым подтверждается представление о планетарных причинах древних оледенений. Согласно радиационно-орографической гипотезе, сформулированной К. К. Марковым и Р. Флинтом, причиной оледенений явилось завершение крупного этапа альпийского орогенеза, в результате которого поверхность Земли была приподнята в общем на 500-600 м. Это привело к понижению температуры для северного полушария на 3 °С, а для всей Земли на 1 °С. Развитие горных оледенений, связанное с понижением температуры, вызвало увеличение альбедо Земли на 4 %. Этого было достаточно для возникновения холодного ледникового климата.
Периодичность оледенений объясняется другими причинами. Как впервые показал югославский математик Н. Миланкович, величина солнечной радиации периодически изменяется с изменением параметров земной орбиты - угла наклона земной оси к плоскости эклиптики, эксцентриситета, перемещения точки перигелия. На кривой, составленной Миланковичем для последних 650 тыс. лет, отчетливо обозначались минимумы, соответствующие оледенениям, и максимумы, отвечающие межледниковьям (рис. 134). Расчеты Миланковича впоследствии подтвердили и советские ученые.
Существуют и другие гипотезы, связывающие причины оледенений с изменением состава атмосферы, колебаниями уровня Мирового океана, перемещением (дрейфом) континентов.
С этих позиций причины изменения климата в геологическом прошлом рассмотрел Д. Д. Квасов (1977), который утверждает, что на протяжении всей истории Земли постоянными оставались солнечная радиация, положение земной оси, общий объем воды в Мировом океане.1 Причиной глобальных изменений климата является движение материков. В этом процессе возможны три варианта: 1) оба полюса Земли располагаются в океане. В этом случае морские течения активно переносят тепло из низких широт в высокие, зональность выражена слабо, нет материковых льдов и снегов. Альбедо Земли уменьшается, температуры увеличиваются. Такой климат характерен для мезозоя; 2) один полюс располагается на материке, второй - в океане. Тепло в полярную область приносят только атмосферные потоки, возникают ледниковые щиты. Такая обстановка была характерна для ордовика, когда на южном полюсе находилась современная юго-западная Африка, а также для каменноугольного и пермского периодов, когда здесь располагался материк Гондвана. В эоцене южного полюса достиг материк Антарктида, на котором ледниковый покров существует около 50 млн. лет; 3) оба полюса находятся на материках. Активно развиваются ледники, которые могут покрыть весь земной шар. Этому процессу препятствует «парниковый эффект», обусловленный высоким содержанием в атмосфере углекислого газа. Такое положение на планете сложилось в позднем докембрии (680-650 млн. лет назад). Подобная обстановка может возникнуть и в будущем, если за счет подъема земной коры в районе Исландии нарушится связь между Северным Ледовитым и Атлантическим океанами.
В четвертичном периоде на Земле наступило сильное похолодание, которое, в конечном итоге, привело к мощному оледенению огромных пространств. Причин похолодания, вероятнее всего, было несколько. Здесь и помутнение атмосферы в результате исключительно активного вулканизма и, как следствие, уменьшение прихода солнечной энергии к поверхности. Здесь и резкое возрастание жесткости, континентальности климата в связи с окончательным формированием в северном полушарии огромного материка —Е вразии. Оказало воздействие и ослабление атмосферного переноса тепла между экваториальными и полярными областями. Ему мешали вставшие на пути воздушных масс цепи горных хребтов, протянувшихся через всю Евразию (Пиренеи, Альпы, Карпаты, Кавказ, Гималаи и др.).
Огромные массы льда толщиной 1—2 и более километров стали накапливаться на возвышенных частях земной поверхности в Скандинавии, Карелии, на Кольском полуострове. Эту территорию называют областью ледникового сноса. Отсюда медленно, под действием своей тяжести, двигались, растекались ледники. На Восточно-Европейской равнине огромные пространства к югу и юго-востоку от названных выше районов, в том числе и все Верхневолжье, попали в область ледниковой аккумуляции.
