Несмотря на продолжительное похолодание, климат на Земле все еще оставался довольно теплым и мягким, и на обширной территории от Центральной Европы до Монголии произрастали тропические леса.
Изменение климата в олигоцене и появление отчетливо выраженных климатических зон, скорее всего, было связано с продолжавшимся истощением водно-паровой оболочки, активизировавшимся в результате катастрофы рубежа эоцена и олигоцена. Сезонные колебания температуры и установление четырех времен года, по-видимому, стали следствием изменения ориентации оси вращения Земли, которая приняла наклонное, близкое к современному, положение[68], а суточные колебания температуры — результатом уменьшения скорости вращения Земли и установления на ней более продолжительных дня и ночи.
Причиной же изменения угла наклона земной оси к плоскости эклиптики и замедления вращения Земли в олигоцене явилась глобальная эоцен-олигоценовая катастрофа. После нее Северный и Южный полюсы приняли близкие к современным положения, что подтверждается климатической зональностью того времени. Земная ось оставалась довольно устойчивой в течение всего олигоцена, хотя, возможно, и испытывала периодические изменения наклона по отношению к плоскости эклиптики и прецессию[69] с амплитудой от 40–50 до100 тысяч лет.
Неогеновый и четвертичный периоды — время неоднократного изменения положения земной оси и скорости вращения Земли
В неогеновый и четвертичный периоды на фоне продолжавшегося общепланетарного похолодания отмечалось неоднократное изменение климата. В миоценовую эпоху (24—7 или 5 миллионов лет назад) на Земле было не менее четырех — пяти периодов похолодания и потепления (похолодания 18 или 16, 15 или 13–12, 10—9, 8–7, 7 или 5 миллионов лет назад потепления — 24–18 или 16, 18 или 16–15 или 13, 12–10, 9–8, после 7 или 5 миллионов лет назад). В плиоцене произошло два существенных похолодания (2,8–2,5 и 1,75 —1,45 миллионов лет назад), разделенных одним периодом потепления (2,5–1,75 миллионов лет назад). В четвертичный период похолоданий и потеплений было не менее четырех, а, скорее всего, шесть или даже девять[70] (похолодания — 1 500—1 200, 900–800, 730–670, 620–530, 480–420, 250–170 или 110, 70–55, 24–12 или 10 тысяч лет назад потепления — 800–730, 530–480, 420–390, 125 или 110—70, 55–24 тысяч лет назад). По меньшей мере, дважды (670–620 и 390–250 тысяч лет назад) на Земле чередования холодного и теплого климата отмечались особенно часто.
Несмотря на сложность точной датировки границ между периодами похолоданий и потеплений (отсутствие ископаемых остатков, неоднократное переотложение материала ледового разноса и т. д.), можно, тем не менее, отметить следующую закономерность изменения климата в неоген-четвертичное время. Многие, если не все продолжительные периоды похолодания и потепления сопровождались резким кратковременным понижением температуры в конце периода, за которым следовало менее резкое и более продолжительное потепление. После этого вновь наступал длительный период похолодания.