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二氧化碳浓度激增,地球或重返5600万年前:北京变热带气候?

2019-03-04 13:561050中国节能网
 如果你有时光机能够回到距今约5600万年前的地球,你可能会被温暖的天气所吓到——极地地区的温度接近现在的“全球暖池”西北太平洋,温带森林扩展到如今的北极圈,炎热多雨的热带气候区则扩大至北纬45度地区,如果这种景象在如今重现,相当于北极地区成了棕榈树和鳄鱼的家园,冬天能下雪的北京则直接成了热带气候。
这并非天方夜谭,而是地球地质历史记录中出现的最快的、强度最大的一次全球变暖事件,被称为“古新世-始新世极热事件”。通过地质记录,现代的科学家们能够知道,那个时候地球之所以那么温暖是因为二氧化碳浓度达到极高,在地球引发了极为强烈的温室效应,地球在短短几千年内温度迅速升高,在高纬度地区温度上升了7摄氏度之多。尽管此次极热事件持续的时间少于10万年,但海洋生物则因为海水酸化和缺氧而大量死亡,最终导致了大量物种急剧灭绝。
由于此次极热事件是全球二氧化碳浓度急剧升高所导致的,因此“古新世-始新世极热事件”被认为是人类活动下未来地球气候可能发生的情况的模型。近日,在美国地球物理学联合会的《古海洋学与古气候学》杂志上发表的一项研究中,科学们给出了更为惊人的结果——目前地球二氧化碳的排放速度是“古新世-始新世极热事件”期间排放速度的10倍!
尽管关于5600万年前那一次极热事件的种种细节还有争议,但研究人员们通过地质记录等追溯全球的碳含量情况,估计出在“古新世-始新世极热事件”开始的3000至20000年间,地球碳增量累积达到了3000至7000亿吨。
然而当时二氧化碳激增的速度,只有今天的1/10,如果二氧化碳的排放按照目前的轨迹发展下去,到2159年将排放3000亿吨二氧化碳,这意味着可能只需140年就能达到“古新世-始新世极热事件”以来从未达到的二氧化碳水平,到2278年,二氧化碳排放量将超过7000亿吨,将完全达到5600万年前那一次极热事件的最高水平。
按照这样的预计,科学家们认为,目前的气候变化模型显示除非我们大幅减少向大气中注入的温室气体,否则全球气温将上升大约4摄氏度。而另一项研究则给出了更为惊悚的答案,随着地球大气层中二氧化碳浓度的剧烈增加,通过长波辐射与水汽反馈,导致浅层对流的抑制和云层高度处大气层结稳定性下降,使地球表面广泛存在的层积云消散转化为碎积云,会导致地球表面反照率显著下降与进一步升温。也就是说,这个反馈过程导致地球会在原有温室效应增温的基础上再度增温,增温幅度最大可以达到8度,也就是说,当全球二氧化碳真达到了“古新世-始新世极热事件”以来从未达到的二氧化碳水平,全球总变暖水平可能超过10度!这将是灾难性的。
研究报告的第一作者、密歇根大学的菲利普·金格里希在一份声明中表示,这确实让人能够清楚的认识到我们人类生产碳的速度有多快、后果有多大。尽管目前的你我都不太可能活到2159年那一天,但对于人类文明来说,那也只需要几代人的时间。据世界气象组织公布的报告显示,2018年全球碳排放量达到历史最高水平,2019年1月全球二氧化碳浓度已经超过了410pom(百万分之410),已经达到了数十万年以来的新高。
当然,这也并非意味着地球在140年后真要重返“古新世-始新世极热事件”的状态,这是因为二氧化碳产生的温室效应是滞后于二氧化碳上升速度的,也就是说尽管二氧化碳可能在140后升高到5600万年以来的新高,但气温并不会迅速升高到那种状态。即便如此,地球中的高二氧化碳已经决定了变暖的下限,即便是未来几百年内迅速达到与“古新世-始新世极热事件”水平相当的变暖程度也是很可怕的。同时,如何让进入大气层的大量二氧化碳重返地壳还需要很长时间,这也不是一个短期事件。这一系列因素决定了,或许未来的人类文明要和全球变暖作出长期抗争。
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