पुराजलवायुविज्ञान : पूर्वीच्या निरनिराळ्या भूवैज्ञानिक युगांतील पृथ्वीवरील निरनिराळ्या भागांतील तापमान, वर्षण, प्रचलित वारे यांसारख्या जलवायुमानीय (दीर्घकालीन सरासरी हवामानाशी संबंधित असलेल्या) घटकांविषयी माहिती मिळविणारे शास्त्र. ही माहिती मुख्यतः गाळाच्या खडकांच्या संघटनाचे आणि संरचनेचे अध्ययन करून मिळविली जाते. पृथ्वीच्या निरनिराळ्या भागांत गाळ साचून तयार होणाऱ्या राशी पाहिल्या, तर विशिष्ट जलवायुमानात विशिष्ट प्रकारच्या व निरनिराळ्या जलवायुमानांत निरनिराळ्या प्रकारच्या गाळाच्या राशी तयार होत असलेल्या दिसतात व एखाद्या गाळाच्या राशीच्या गुणधर्मांवरून ती कोणत्या परिस्थितीत तयार झाली असेल, हे ठरविता येते. ‘एखाद्या विशिष्ट परिस्थितीत आता निर्माण होत असलेल्या राशीसारखेच गुणधर्म असणाऱ्या गतकालीन राशी तशाच परिस्थितीत निर्माण झाल्या असल्या पाहिजेत’, या जेम्स हटन (१७२६–९७)यांच्या तत्त्वाचा उपयोग करून गतकालीन जलवायुमानाविषयी माहिती मिळविली जाते. उदा., सैंधवाचे किंवा इतर लवणांचे पुष्कळ जाड असे बाष्पजनित (बाष्पीभवनाच्या क्रियेमुळे निर्माण झालेले) साठे होण्यासाठी उष्ण व रुक्ष जलवायुमान आवश्यक असते. अशा लवणांचे जाड निक्षेप असलेल्या प्रदेशांचे ते निक्षेप तयार झाले त्या काळातील जलवायुमान उष्ण व रुक्ष असले पाहिजे, असे अनुमान केले जाते. जांभा व बॉक्साइट हे खडक उष्ण कटिबंधातील मॉन्सूनसमान जलवायुमानाच्या प्रदेशात व गोलाश्म संस्तर (दगडगोट्यांचे थर) हे वाहत्या बर्फाच्या क्रियेने शीत जलवायुमानात तयार होतात. त्यांच्यावरून ते तयार झाले त्या काळातील जलवायुमानाविषयी अनुमान केले जाते. खडकांत वनस्पतींचे किंवा प्राण्यांचे जीवाश्म (शिळारूप झालेले प्राचीन प्राणी किंवा वनस्पती यांचे अवशेष) असले, तर ते उष्ण किंवा समशीतोष्ण प्रदेशांत वाढणाऱ्या जीवांच्या जातीचे आहेत की काय हे पाहून अशीच पुराजलवायुमानीय माहिती मिळविता येते. सामान्यतः ती बरीच उपयुक्त असते.
खडकांचे रासायनिक किंवा खनिज घटक, खडकांतील जीवाश्म व खडकांच्या संरचना इत्यादींवरून मिळणारी माहिती एकंदरीत स्थूल असते. तिच्या आधारे खडक साचले त्या प्रदेशाचे जलवायुमान उष्ण, समशीतोष्ण किंवा शीत होते हे कळते. काही खडकांच्या संरचनांवरून गतकालीन वाऱ्यांचे किंवा त्या कालावधीत घडून आलेल्या ऋतुकालिक फेरफारांचे पुरावे मिळतात पण अशा संरचना असणारे खडक एकंदरीत विरळाच आढळतात.
जलवायुमानांसंबंधी विचार करीत असताना आपण सामान्यतः जमीन असलेल्या प्रदेशांचा विचार करीत असतो. गतकाळांतील जमिनींच्या जलवायुमानाची माहिती मुख्यतः जमिनीवर गाळ साचून तयार झालेल्या खडकांपासून व त्यांच्यात जीवाश्म असले तर त्यांच्यापासून, विशेषतः वनस्पतींच्या जीवाश्मांवरून मिळते.
पुराजलवायुविज्ञानामुळे पृथ्वीच्या भ्रमणाक्षाच्या दिशेत आणि समुद्रपृष्ठ व भूपृष्ठ यांच्या वाटणीच्या गुणोत्तरात त्यांच्या स्थानांत कसे बदल होत गेले, ते कळते.
गतकालीन वारे : उष्ण, रुक्ष व सातत्याने एकाच दिशेने वाहणारे वारे असतील अशा वाळवंटात वाळू साचून तयार झालेल्या वालुकाश्मांना तिर्यक् स्तरण (तिरप्या दिशेने झालेल्या थरांची रचना) प्राप्त होते. [→ गाळाचे खडक]. स्तरणाच्या उताराच्या दिशेवरून ते ज्या काळात तयार झाले त्या काळातील वाऱ्यांची दिशा कळून येते. ब्रिटनमधील पर्मियन कालीन (सु. २७·५ ते २४·५ कोटी वर्षांपूर्वीच्या काळातील) नव्या लाल वालुकाश्मांच्या तिर्यक् स्तरणाचे सांख्यिकीय रीतींनी मापन करून एफ्. डब्ल्यू. शॉटन यांनी त्या प्रदेशातील पर्मियन वाऱ्यांची दिशा १९३७ साली व त्यानंतर एन्. डी. ऑप्‌डाइक व एस्. के. रुनकॉर्न यांनी तीच पद्धती वापरून उत्तर अमेरिकेच्या संयुक्त संस्थानांच्या पश्चिमेकडील भागातील खडकांवरून तेथील पर्मियन कालीन वाऱ्यांची दिशा काढलेली आहे.
पृथ्वीवर आढळणारे अवसाद : उन्हाळ्यात भरड मृत्तिकाकणांमुळे व हिवाळ्यात सूक्ष्म काळसर मृत्तिकाकणांमुळे एकाआड एक तयार झालेल्या गाळाच्या ऋतुकालिक खडकांना ऋतुस्तरी खडक (व्हार्व्ह) म्हण्तात. उन्हाळ्या-हिवाळ्यातील फेरफारांसारख्या ऋतुकालिक फेरफारांची नोंद झालेल्या खडकांपैकी प्रख्यात खडक म्हणजे प्लाइस्टोसीन (सु. ६ लाख ते ११ हजार वर्षांपूर्वीच्या) काळातील हिमस्तरांच्या अग्र भागालगतच्या प्रदेशातील सरोवरांत साचलेले, बारीक गाळांचे पट्टेदार थर होत. ह्या थरांमुळे सरोवरांत पाणी पोहोचविणाऱ्या जलप्रवाहांवर हिमनद्यांतील बर्फ वितळणे व हिवाळ्यात ते पुन्हा तयार होणे या क्रियांचे काय परिणाम होतात ते कळते [→ ऋतुस्तर].
डेव्होनियन (सु. ४२ ते ३६·५ कोटी वर्षांपूर्वीच्या) काळातील प्रवाळांची कवचे वाढताना तयार झालेल्या अनेक थरांवरून त्या वेळच्या जलवायुमानात दैनिक, चांद्रमासिक, सौरमासिक आणि वार्षिक आवर्तने अनुभवास येत असली पाहिजेत, असे अनुमान काढले गेले आहे. वर्षांतून अशी एकंदर ४०० आवर्तने आढळलेली असल्यामुळे त्या वेळी पृथ्वी आजच्यापेक्षा अधिक वेगाने फिरत होती, असेही अनुमान काढले गेले आहे.
सागरांचे जलवायुमान : आपणास उपलब्ध असलेल्या गाळांच्या खडकांपैकी बहुसंख्य खडक समुद्रात साचलेल्या गाळांचे आहेत व त्यांच्यापासून गतकाळातील समुद्रांच्या तापमानाविषयी बरीच माहिती मिळू शकते. ती मुख्यतः त्यांच्यातील अपृष्ठवंशींच्या (पाठीचा कणा नसलेल्या प्राण्यांच्या ) जीवाश्मांवरून, म्हणजे जीवाश्मांचे प्राणी उष्ण किंवा समशीतोष्ण कटिबंधात राहणाया जातीचे आहेत की काय हे पाहून मिळते. महासागरांच्या तळाशी साचलेल्या ऊझांतील [गाळातील → उझ] फोरॅमिनीफेरांच्या जीवाश्मांवरून महासागरांच्या पृष्ठाशी असलेल्या पाण्याचे तापमान कळते. रीफी (म्हणजे भित्ती) निर्माण करणाऱ्या प्रवाळांची वाढ उष्ण कटिबंधातील कोमट पाणी असलेल्या सागरातच होऊ शकते. यावरून गतकालीन प्रवाळात भित्ती उष्ण कटिबंधातील सागरात तयार झाल्या असल्या पाहिजेत, असे अनुमान केले जाते. कॅल्शियम कार्बोनेटाची कवचे असणाऱ्या सागरी प्राण्यांची वाढ होत असताना त्या पाण्याचे तापमान किती होते, हे त्याच्या कवचात असलेल्या ऑक्सिजनाच्या समस्थानिकांच्या (एकच अणुक्रमांक परंतु भिन्न अणुभार असलेल्या त्याच मूलद्रव्याच्या प्रकारांच्या) गुणोत्तरावरून काढण्याची एक नवी पद्धती डब्ल्यू. डी. अरी यांनी १९४७ मध्ये शोधून काढली आहे. ती वापरून बरीच अधिक माहिती मिळविण्यात येत आहे.
समुद्राचे किंवा इतर पाणी निघून जाऊन अवक्षेपित झालेल्या (साक्याच्या रूपात साचलेल्या) काही लवणांच्या स्वरूपावरूनही अवक्षेपणाचे तापमान कळणे शक्य असते. उदा., कॅल्शियम कार्बोनेट हे सापेक्षतः अधिक तापमानात ॲरॅगोनाइटाच्या रूपात व कमी तापमानात कॅल्साइटाच्या रूपात निक्षेपित होते(साचते). तसेच कॅल्शियम सल्फेट हे अधिक तापमानात जलहीन ॲनहायड्राइटाच्या व कमी तापमानात सजल जिप्समाच्या रूपात निक्षेपित होते.
गतकालीन कटिबंध : पूर्वीच्या बहुतेक कल्पांतील जलवायुमान आजच्यापेक्षा अधिक उबदार असे. उष्ण, समशीतोष्ण व शीत कटिबंधांचे आजच्या इतके ठळक पट्टे पूर्वी सामान्यतः नसत. काही थोड्या हिमयुगांचे अपवाद वगळल्यास इतर काळांत ध्रुवांजवळच्या जमिनीवरसुद्धा हिम-बर्फाचे आच्छादन नसे. पूर्वीच्या कित्येक कल्पांतील कटिबंधांची वाटणी आजच्यापेक्षा भिन्न असे. उदा., (१) पर्मो-कार्‌बॉनिफेरस काळी (सु. ३१ ते २७.५ कोटी वर्षांपूर्वीच्या काळात) दक्षिण गोलार्धातील सर्व जमिनीचे व भारताच्या द्वीपकल्पांचे बरेचसे भाग बर्फाने झाकलेले होते. त्याच काळी उत्तर अमेरिकेचे व पश्चिम यूरोपपासून चीनपर्यंतच्या प्रदेशाचे जलवायुमान उष्ण कटिबंधी होते, असे त्या प्रदेशांतील दगडी कोळशाच्या प्रचंड साठ्यांवरून व जांभा खडकांवरून दिसून येते. (२) उत्तर अमेरिकेच्या संयुक्त संस्थानांच्या दक्षिण भागात, तसेच यूरोपातील ब्रिटन व जर्मनीपासून पूर्वेस उरल पर्वताच्या पायथ्यापर्यंत पसरलेल्या प्रदेशांत सैंधवादि लवणांचे पर्मियन काळातील प्रचंड साठे आहेत. त्यांपैकी उरल पर्वताजवळचे काही साठे विषुववृत्ताच्या उत्तरेस ६० अंशांवर असलेल्या प्रदेशांत आहेत. पर्मियन कल्पात वरील प्रदेश अंतर्भूत झालेल्या पट्ट्याचे जलवायुमान उष्ण व रुक्ष असले पाहिजे. (३) शीत कटिबंधात असलेल्या कॅनडाच्या क्वीन एलिझाबेथ बेटात व उत्तर ग्रीनलंडात पूर्व पुराजीव महाकल्पातील रीफी प्रवाळांच्या भित्ती आहेत. रीफी प्रवाळांची वाढ होण्यासाठी भरपूर सर्यप्रकाश असावा लागत असल्यामुळे हिवाळ्यात, दीर्घ अंधाऱ्या रात्री असणाऱ्या सागरात त्यांची वाढ कशी होऊ शकली, हे कोडेच आहे. खंडे पूर्वापार एका जागी राहिली आहेत, असे मानून जलवायुमानाच्या वर उल्लेख केलेल्या वाटणीचे स्पष्टीकरण देता येत नाही ती खंडे भटकत असतात व आता त्यांची स्थाने बदलली आहेत, असे मानून ते करता येते [→ खंडविप्लव].
आजमितीला आढळणाऱ्या जलवायुमानीय कटिबंधांच्या वाटणीत गतकाळात कसकशी स्थित्यंतरे होत गेली, यांबद्दल तज्ज्ञांमध्ये एकमत नाही. काहींच्या मते डेव्होनियन कल्पानंतरच्या अनेक कल्पांत सध्या आढळून येणारी विषुववृत्ताला साधारणपणे समांतर अशी जलवायुमानीय कटिबंधांची रचना अस्तित्वात होती, त्यात विशेष बदल झालेले नाहीत, पृथ्वीच्या भौगोलिक ध्रुवांचेही विशेष स्थानांतर झाले नाही. याच्या उलट, काही तज्ज्ञांच्या मते पुराजीव महाकल्पांच्या उत्तरार्धात व जुरासिक कल्पात दक्षिण आणि उत्तर ध्रुव सध्याच्या स्थानापासून जरा दुसरीकडेच होते. यासाठी पुराजलवायुमान व पुराचुंबकत्व या विषयांतील संशोधनाचा आधार देण्यात येतो [→ पुराचुंबकत्व]. निरनिराळ्या काळांतील खडकांमधील चुंबकीय ध्रुवांचे स्थान व भौगोलिक ध्रुव यांची परस्परसापेक्ष स्थाने आजच्या त्यांच्या स्थानांपेक्षा भिन्न होती व त्यांच्या अनुषंगाने जलवायुमानीय कटिबंधांच्या सापेक्ष भूमिखंडे आणि महासागर यांचीही स्थानच्युती झाली आहे, असा दावा केला जातो.
परागकण व जलवायुमान : काही वनस्पतींच्या फुलांतून पूर्ण विकासानंतर परागकण बाहेर पडून ते वाऱ्यांबरोबर इतस्ततः वातावरणात पसरतात. परागकणांच्या महत्तम निर्मितीच्या ऋतूत एक घ. सेंमी. हवेत ३०० परागकण असू शकतात. काही वनस्पती आपल्या जीवनक्रमात ७०,००० पेक्षा अधिक परागकण वातावरणात सोडू शकतात. भूपृष्ठापासून दूर अशा महासागरावरील हवेतही हे परागकण आढळतात. बदलत्या जलवायुमानाप्रमाणे वनस्पतींचा विकास व परागकणांची संख्याही बदलते. काही जुन्या खडकांच्या किंवा मृत्तिकांच्या संरचनेचा अभ्यास करून अश्मीभूत झालेल्या परागकणांच्या संख्येवरून, प्रकारांवरून व वाटणीवरून गतकाळात जलवायुमान, वनस्पती व मानवांच्या वसाहती कशा रीतीने बदलत गेल्या याचा शोध घेता येतो [→पराग]. अशा अभ्यासावरून ख्रि. पू. ६०००–३००० वर्षांच्या काळातील यूरोपाचे तापमान सध्याच्या तापमानापेक्षा २० से.नी अधिक होते व वातावरण अधिक बाष्पमय होते, असे अनेक शास्त्रज्ञांनी सिद्ध केले आहे. परागविज्ञानामुळे गेल्या १२,००० वर्षांपासून ते आजमितीपर्यंत काही क्षेत्रांवरील जलवायुमानात कसकसे बदल झाले, मानवाने कृषिकार्याला केव्हा सुरुवात केली, काही वनस्पतींचा विकास त्या पाळीव जनावरांचे खाद्य बनल्यामुळे केव्हा खुंटला, काही जाती कशा नष्ट झाल्या इ. गोष्टी कळू लागल्या आहेत.
पहा : जलवायुविज्ञान
संदर्भ : 1 Brookes, C. E. P. Climate through the Ages, London, 1949. 2. Critchfleld, H. J. General Climatology, New York, 1966. 3. Lamb, H. The Changing Climate, London, 1966. 4. Nairn, A. E. M. Ed. Descriptive Paleoclimatology, New York, 1961 . 5. Schwarbach, M. Climates of the Past an Introduction to Paleoclimatology, Princeton, 1963.
केळकर, क. वा.