地球平均气温刷新了最热记录,而这并非顶点

栏目:科技资讯  时间:2023-08-01
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  撰文:MADELEINE STONE

  这个夏天,热浪席卷了美国,气温记录一再创下新高。本周早些时候,全球平均气温刚刚超过了16.67°C。这已经是自美国国家环境预测中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)1979年开始记录气温以来最高的平均气温了。

  但在地球历史上还曾经历过更“温暖”的时期,并且在未来还会复现那种情况。那是一段叫做“热室”的时期;彼时,大气中充斥着温室气体,这颗星球远比现在更加炎热,最严峻的热浪带来了最可怕的噩梦。现在,尽管人类碳排放还未将地球推入新的热室阶段,但气候变化正在使热浪侵袭愈演愈烈。作为对照,金星拥有足以把铅融化的高温。科学家说,地球虽然还不会转瞬就变得像金星一样酷热难耐、不宜居住,但高温将在这个世纪不断挑战人类的承受极限。

  而在非常、非常遥远的未来,地球可能真的会复制金星的命运。

  酷热的过去

  你可能感觉不到,但按照地质学家的划分,地球目前正处于冰室气候期,这一时期足够寒冷,可以维持一个冰川期周期。在这期间,大型大陆冰盖在极点附近经历扩张与萎缩。(目前,北半球的大陆冰盖已经向北退至格陵兰岛。)因此,要想看一眼更炎热的世界应该是什么样子,就得往前追溯5000万年,看看始新世早期的地球。

  “那算是地球经历过的距今最近的极端炎热气候期。”美国亚利桑那大学古气候学家杰西卡·蒂尔尼(Jessica Tierney)说。

  今天,地球平均气温徘徊在约15.56°C左右。始新世早期的平均气温接近约21.11°C,当时的世界与现在全然不同:极点处没有冰;热带海洋在热浴般的35°C高温下即将滚沸;北极长出了棕榈树,鳄鱼也在此游逛。往前再数几百万年,时间来到古新世-始新世极热事件(Paleocene-Eocene Thermal Maximum ,PETM)期间,那时的气候还要更热一些。

  最极端的热室时期潜藏在地质史上更久远的时候。在9200万年前的白垩纪热温室气候时期(Cretaceous Hot Greenhouse),全球地表温度蹿升到了约29.44°C,然后保持了数百万年的高温,导致温带雨林在南极点附近繁茂生长。根据史密森学会(Smithsonian Institution)的初步重建工作,大概2.5亿年前,作为二叠纪与三叠纪之间的分界线,一场全球极热事件使地球平均气温在约32.22°C左右维持了数百万年。

  在那地狱般的间隔期,地球上遭遇了史上最严重的生物灭绝。热带海洋仿佛成了一缸热水。我们没有二叠纪时期或地球古代其他时期的天气数据,但是看起来,本周加州死亡谷的高温热浪仿佛重现了彼时广阔而干旱的超级大陆盘古大陆上的一天。

  “普遍条件越炎热,越容易发生极热事件。”蒂尔尼说,“在最热的日子当中最热的时间,沙漠一类的地区将热得难以置信。”

  愈加炎热的未来

  地球过去几次热室时期似乎都有一个共同点:在这些时期到来之间,都曾有大量的温室气体冲入大气层,其中有些是火山爆发喷出的二氧化碳,有些是从海床下面冒出的甲烷。如今,人类正在主导一场类似的全球实验——燃烧巨量化石碳储备,以6500万年前恐龙灭绝时期或更古早时期以来见所未见的速度提升着大气中二氧化碳的浓度。

  “当我们在过去气候历史中看到剧烈变化,通常都会在其背后发现与人类今日所为十分相似的机制,”麻省理工(MIT)地球科学家克里斯汀·伯格曼(Kristin Bergmann)说,“现在,导致我们的星球升温的温室气体变化得相当快。”

  和历史上一样,全球平均气温又一次快速增加,极端炎热天气也在增多。一项接着一项研究总结说要是没有人类的影响,最近破纪录的高温本不太可能出现。

  专家说,很难预测如果人类继续将碳塞进大气层,地球具体会变得多么热。劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的极端天气研究员迈克尔·韦纳(Michael Wehner)在一封邮件中写道:“未来热浪会升高多少度,很大程度上取决于我们还会排放多少二氧化碳、又会排放多长时间。”

  不过,韦纳和同事最近的一项研究向我们展示了假如完全不限制碳排放,将来的热浪可能会是什么样子:到本世纪末,美国加州的热浪将继续登顶,比今日可能还要高约5.55~7.77°C左右。

  我们会面临金星一样的命运吗?

  一个虚无主义者可能会指出,所有这些同地球或将在遥远未来遭遇的一切相比都微不足道。长期以来,行星科学家一直预测说:随着太阳年龄增长且更加闪耀,地球表面将持续升温,直到海洋开始热如鼎沸。水蒸气作为一种强效温室气体,此时也将倾入大气,引发失控温室效应(runaway greenhouse effect),十亿年间便会转变我们的世界,使地球同邻居金星别无二致。到那时,在浓厚、有毒、含硫的大气下面,地表温度将接近约482.22°C。

  “这般假设的情景与太阳变得更加闪耀时地球会遭遇的事情一样。”北卡罗莱纳州立大学(North Carolina State university)行星科学家保罗·伯恩(Paul Byrne)说。他补充到,数十亿年前,金星这位邻居可能也曾有宜人的气候与海洋。

  而金星可能根本不会被太阳毁掉。伯恩说,根据近期的建模工作,一系列阵发性火山喷发会造成“圣经般宏大规模的二氧化碳进入大气层,”这或许才将是金星灭亡的元凶。但不论是太阳导致行星升温成为死星,还是大规模火山喷发,这两种设想都指向了同一种发展态势,即远非人力所能及的事件造成未来地球气候堕入失控的高温。

  “我不知道那里是否刚好达到475°C。”谈论到金星表面的气温,伯恩说。但假如地球要朝着金星转变,那么未来“一定会非常、非常热。”

  即使我们这颗“蓝色弹珠”设法重蹈金星的覆辙,在50亿年后,也难逃被变成红巨星的太阳以炽热巨焰吞噬的结局。

  “主流观点认为,太阳会吞掉地球,”伯恩说,“那我们都完蛋了。”

  (译者:绿酒)

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