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《科学24小时》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

旨在向全国广大群众,特别是具有中等文化程度的广大青年,普及科学技术知识,繁荣科普创作,启迪思想,...

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《后天》成真?

2013-06-09 21:00:28

北京时间2013 2 16 日,一颗小行星与地球擦肩而过。此时,天文学家正在美国宇航局的地面观测站,紧张地监视着这颗可能会影响地球安全的小行星,计算着它的体积、运行速度和运行轨迹。

其实,威胁地球生命的因素不仅来自太空,有时更来自地球本身,而对此我们却熟视无睹……

 

《后天》成真?

苏光路

2012 12 21 日,地球平安无事,人类喧嚣照旧。有意思的是因寒潮突降,瑟瑟冷风中人们把积聚已久的恐惧忘得干干净净。有人戏称是实实在在的彻骨冰冷战胜了飘渺虚无的惊悚。

2012 12 8 日,暴雪和寒潮席卷了巴尔干地区,受灾地区包括克罗地亚、塞尔维亚、斯洛文尼亚和罗马尼亚等地。当地交通一度陷入混乱,机场与公路被迫关闭,公交系统也陷入停滞。12 18 日,俄罗斯的最低气温达到了-50℃,是自1938 年以来最低的。仅一昼夜内,俄罗斯就有227 人冻伤,6 人冻死。

同在北半球的中国也没有摆脱寒冷的袭击,重庆西部遭遇百年未遇的怪异情景——大雪与冰雹一起袭来,异常的严寒天气让习惯四季如春的南方人抱怨不已。

地球是否真的进入了第五次冰川期呢?《后天》的景象是否会成真呢?

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冰川期与小冰期

在漫长的地质史上,地球曾经历了四次温度持续下降的时期,地理学家将之称为冰川期。其中前寒武纪与古生代的冰川期持续了几千万年,新生代的冰川期则持续了两百万年。

冰川学家认为,全球气候在漫长的地质年代中曾有数次冷暖变化。气候寒冷时,降雪量增加,发育成大规模的冰川,巨大的冰盖掩埋地球,这一时期称为冰期;当气候变暖时,冰川大规模消退,这一时期叫做间冰期。

地球经历的前三纪冰川期都已经成为遥远的故事了,而著名的第四纪冰川期是从250 万年前开始,于1 万年前结束的。在第四纪冰川期初,冰川覆盖了整个北半球,地球的年平均气温比现在低10℃~15℃,全球有40%以上的大陆被冰雪覆盖,冰川面积达5200 万平方千米,冰层厚达1000 米。如今,一些加拿大科学家公开宣称,地球已经踏入了一个新的冰川期。他们猜测,地球早在1970 年左右就已经进入了第五纪冰川期。2012 年,地球经历了一次大规模的冷冬,科学家认为这正是第五纪冰川期的表现。

关于冰川期的成因,学界至今仍无定论。部分学者认为,地球在自转运动中会周期性改变地轴倾斜角度,导致阳光照射量减少,从而引发冰期。虽然科学家已相当肯定地球的绕日轨道和自转轴的变化,与冰川期的发生有密切关系,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,如此改变竟能引起地球上气候极大的变化,这令科学家十分疑惑。

美国的两位气象学家彼得·惠波斯和卡尔·文茨于6 年前发现,在冰川期内差不多每隔10 万年就会出现一次小冰期,也就是说大约每隔10 万年就会形成一段升温期,此时,极地冰川融化,海平面上升。接着,另一个小冰期如期而至,循环往复。

卡尔·文茨表示,地球最近的一次解冻发生在2 万年前,据此计算,我们正朝着另一个小冰期前进。所以,与其说我们已经进入了第五纪冰川期,倒不如说我们可能正在迈向下一个小冰期更准确。

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无法避免的劫难

尽管动用了所有的高科技手段,但科学家对远古地球气候的认识仍处于初级探索阶段。对6 亿年前地球的气候情况,我们知之甚少,只知道绝大多数地球生物无法捱过那些漫长的寒冷日子,无论是食草动物还是食肉动物,概莫能外。

在最近的第四纪冰川期中,90%以上的生物物种灭绝。在第四纪冰川期之前是一个长达10 万年的间冰期,那时气候温暖,草茂水丰,整体环境特别适合生物生存,但这却为大多数生物走向灭绝埋下了隐患。相对恶劣的生存环境才是生物进化的催生条件,优越的生存环境会使生物的适应性逐渐变差。在这10 万年里,地球生物的进化不仅终止,甚至开始退化,结果在大规模冰川期来临的时候,很多物种走向灭绝。猛犸、剑齿虎等动物都曾生活在第四纪冰川期来临之前的间冰期,如今我们却只能欣赏它们的化石。然而,在冰期里既然有物种灭绝,就会有新的物种诞生,比如目前地球上最高等生物———人类,就是在第四纪冰川期晚期时诞生并开始进化的。

但是,正如第四纪冰川期中大量生物因不适应新环境而灭绝一样,倘若第五纪冰川期真的来临,那么我们似乎也正面临生死挑战。最近有美国专家称,人类进化正趋于停止。这是一个非常危险的信号,停止进化就意味着退化的开始。如果人类不能持续地提高自身肌体的抵抗能力,而只满足于享受惬意的自然环境和高科技带来的种种便利,那么,下次大冰期到来之际,就是人类灭亡之时。

这绝不是危言耸听。历史告诉我们,生物永远无法战胜地球内部的自然灾害。艰难困苦的环境对人类的进化至关重要,安逸享乐倒是祸害我们的无形陷阱。

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温室效应的影响

最近一次冰川广布的情况结束于1 万多年前,与人类文明的兴起恰好吻合。此后,气候总的来说在缓缓变暖,冰川渐渐消融,规模变小。现在的冰川面积只占陆地面积的10%,而且还在不断减少。观测数据显示,阿尔卑斯山上的冰川在过去的150 年里差不多缩减了35%,喜马拉雅山上的绒布冰川消融了近100 米。以近百年的气候大趋势来看,地球的确正在回暖,这不是几场极端寒流天气就能否定的。

很多人也许会问,温室效应可以阻止地球新一纪冰期的来临吗?其实两者之间不存在必然联系。冰期是行星乃至太阳系的整体运动所呈现出的规律性变化所致,其中的很多奥秘尚不为人知。在短时间内,即使我们的文明再进步,科学再发展,对此依然无能为力。

那么,既然现在有可能正迈向小冰期,人类对于温室效应是否就可以置之不理了呢?恰恰相反,科学家观察了近年来的一系列异常气候现象,从中都看到了温室效应的影响。极端寒冷的天气都与两极冰山加速消融息息相关,遏制温室气体排放仍是我们必须严肃对待的生存课题,来不得半点松懈与麻痹。

2010 年,德国科学家拉姆斯托夫通过计算模型证明,如果人类不能彻底扭转温室效应给地球带来的影响,那么海湾暖流的流向将会改变,从而导致欧洲大陆率先进入冰期。如今,海湾暖流热效应在大西洋北部海域已明显减弱,未来欧洲的气候会变得更加反复无常。一语成谶,2012 年的冬天,欧洲诸国遭遇百年未遇的严寒侵袭。

了解地球冰期发生的规律,为人类面对新一纪冰川期做好准备固然重要,但改善我们的生存环境,控制温室效应气体的排放,仍是当前人类迫在眉睫的重要任务。

相关链接

前寒武纪:也称“前古生代”,是古生代第一个纪——寒武纪之前的地质时代。地质学家把漫长的前寒武纪分为太古代和元古代。

古生代:属于显生宙,包括了寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。当时地球上的动物群以三叶虫、软体动物和棘皮动物最繁盛。在奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪,相继出现低等鱼类、古两栖类和古爬行类动物。

绒布冰川:起源于珠穆朗玛峰,于西藏的喜马拉雅山脉。这条冰川有两条支流:东绒布冰川和西绒布冰川。绒布冰川向北流,形成珠穆朗玛峰北面的绒布山谷。

热效应:指物质系统在物理的或化学的等温过程中只做膨胀功时所吸收或放出的热量。根据反应性质的不同,它分为燃烧热、生成热、中和热、溶解热等。

 




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