在地质史上，地球曾历经四次温度持续下降的时期，地理学家将之称为“冰河期”，其中前寒武纪与古生代的冰河期持续了几千万年，新生代的冰河期则持续了两百万年。
在冰河时期，冰层覆盖了世界上大片土地，这些地区的气候非常寒冷；海洋里有很多冰块，地面也凝结了厚厚的冰。同时，由于较多水分储在冰块中，各地的海平面便较低了。冰河时期时间可以维持超过一百万年，地球形成以来冰河时期曾出现过十一次，上一个冰河时期称为“大冰河时代”，发生于距今一万八千年前，结束于一万年前，当时地球约三分之一的陆地被覆盖在240米厚的冰层下。
冰河时期期间，温度下降，改变了地球表面的植物相和生物的生存环境，许多生物因此面临灭亡或被迫迁移，只有能够适应环境的物种，才能幸存下来。
在称为前寒武纪（6亿年前）和奥陶纪（约4.5亿年前）末的两个地质时期，冰河时期出现。在今天的撒哈拉沙漠里仍可以看见奥陶纪冰河时期的遗迹――广大地区的石头上有被磨损的痕迹，那是冰块经过时留下的。科学家们认为，地球在历史上曾出现了8个冰河期．
冰河时期，在欧洲、亚洲北部和北美洲，很多地方都有大片冰雪覆盖，而现在的冰帽和冰层就是那时剩下来的。冰层的移动改变了陆地。冰层把大片的岩石刮光，刮下来的石屑就堆积在冰层边缘，称为冰碛。到了气候较暖的时期，冰雪融化，冰层范围缩小，冰碛就留在地上，由冰层融化所流下来的水带到其他地方。曾由冰覆盖的山和盆地形成了很多新湖泊和新河道。
另外，有科学家预测，地球的下一次冰河时期会最早出现在1.5万年以后，而前提是人类活动在此期间对地球没有造成严重影响。
大冰期的出现有1.5亿年的周期。大冰期的成因，有各种不同说法，但许多研究者认为可能与太阳系在银河系的运行周期有关。有的认为太阳运行到近银心点区段时的光度最小，使行星变冷而形成地球上的大冰期；有的认为银河系中物质分布不均，太阳通过星际物质密度较大的地段时，降低了太阳的辐射能量而形成地球上的大冰期
大约是人类刚出现的两百万年前，地质史上第三次冰河期“第四纪冰河期”同时揭开序幕，全球各地气温开始下降，北半球中纬度地区的欧洲、北美洲和格陵兰，都被北极一路延伸过来的大冰盖所覆盖。这段期间，欧洲共发生了五次冰河期，北美洲及中国大陆则发生了四次冰河期。至于台湾，目前只确定雪山地区在最后一次冰河期，也就是七至一万年前的更新世晚期曾发生过冰河。学者们将其称之为“雪山冰期”。
南北两极气温升高，导致两极冰盖融化，要知道冰的融化是要吸收热量的，所以两极的温度升高就会相应的造成全球气温失衡,也就是说温度下降。
上一次冰河时期是在5万多年以前，因为当时地球的气候十分闷热，陆地动物都适应了40度以上的常年高温，最后两极温度失衡造成全球温度下降，但下降幅度并不明显。
冰河期的发生，至今仍是自然科学的一个谜。虽然科学家已相当肯定地球的绕日轨道和自转轴的变化，与冰河期的发生有密切的关系，但这些变化并不会改变太阳的入射能量，只改变了入射阳光的分布，却能引起地球上气候极大的变化，这令科学家十分困惑。
1.天文学成因说
天文学成因说主要考虑太阳、其他行星与地球之间的相互关系。
①太阳光度的周期变化影响地球的气候。太阳光度处于弱变化时，辐射量减少，地球变冷，乃至出现冰期气候。米兰科维奇认为，夏半年太阳辐射量的减少是导致冰期发生的可能因素。
②地球黄赤交角的周期变化导致气温的变化。黄赤交角指黄道与天赤道的交角，它的变化主要受行星摄动的影响。当黄赤交角大时，冬夏差别增大，年平均日射率最小，使低纬地区处于寒冷时期，有利于冰川生成。
2.地球物理学成因说
地球物理学成因说影响因素较多，有大气物理方面的，也有地理地质方面的。
①大气透明度的影响。频繁的火山活动等使大气层饱含着火山灰，透明度低，减少了太阳辐射量，导致地球变冷。
②构造运动的影响。构造运动造成陆地升降、陆块位移、视极移动，改变了海陆分布和环流型式，可使地球变冷。云量、蒸发和冰雪反射的反馈作用，进一步使地球变冷，促使冰期来临。
③大气中CO2的屏蔽作用。CO2 能阻止或减低地表热量的损失。如果大气中CO2含量增加到今天的2~3倍，则极地气温将上升8~9℃；如果今日大气中的CO2含量减少55~60%，则中纬地带气温将下降4~5℃。在地质时期火山活动和生物活动使大气圈中CO2含量有很大变化，当CO2屏蔽作用减少到一定程度，则可能出现冰期。
关于地球冰川期还有一种观点是地球气候变化规律的问题.
美国的《科学》周刊有篇报告认为：如果地球气候按现有趋势演变下去,几千年后,将经历一次气温骤降,开始一个1千到2千年的冰川期.
关于地球冰川期应是地球气候变化规律的问题.科学界普遍认为气候骤变是冰川期特有的现象.以往人们通常借助格陵兰的冰川探究过去12万年内陆球气温的演变情况.最近,西班牙高等科研理事会的人员将地中海的阿尔沃兰海域（该处的化石被认为能反映整个北半球的气候演变过程）作为参照,首次分析、比较了过去25万年内陆球气温的演变情况.
目前地球处于冰川间歇期,但测量海水温度在此期间下降了10摄氏度,相当于大气温度下降了30摄氏度.这一变化,对欧洲大陆的植被产生了极其重要的影响.
地球目前气候还比较稳定,但与过去几个类似时期比,就发现这种稳定可能被打破.特别是,近200年来大气层吸纳的二氧化碳量是过去2000年的总和.
因而,他们发表报告认为：如果地球气候按此趋势演变下去,几千年后,将经历一次气温骤降,开始一个1000年到2000年的冰川期.
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