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大自然美妙的旋律5(第3页)

保持这种状态的关键因素显然是温度。然而,如果平均温度下降,就不会有足量的冰雪融化,它们会在地面上越积越厚。逐渐地,海洋里的水量减少,而陆地的冰层却增加了。

水中很难形成很大的冰层,因此地球的冰期历史似乎主要归功于大陆的分布。由于陆地把冰层从极地引到更南的区域,明亮的冰面开始反射太阳光,从而令地球温度进一步下降。

现代冰期开始于250万年前,之前是一个持续几亿年的温暖期,再往前是石炭二迭纪冰期。再往前几亿年是8亿年到5亿年前的超级冰川期。

上一季冰川期(但你常常听到的可能是“上一季冰期”这种说法)开始于大约11.5万年之前。气温开始下降,最后降至比现在的平均温度低大约7—10摄氏度。到1.8万年前,冰川期达到了顶峰,北美和欧洲北部大部分地区都为几公里厚的冰壳所覆盖。北冰洋的冰蔓延到美洲大陆沿岸并且包围了英格兰岛。

后来情况很快发生了变化,到距今1万年前,这个冰川期结束了。后来又发生了轻度反复。这个“小冰期”持续时间大约从1350—1850年;在这期间,农业受到很大冲击,并出现了大范围的饥荒。

那么是什么令地球温度上下波动,从而导致冰期或冰川期出现呢?这是气候学的前沿领域,有很多各持己见的理论。“小冰期”期间气温最低的时期是在1645年到1715年之间,恰巧与“蒙德极小期”——一太阳黑子几乎从太阳表面消失的时期——一吻合。太阳黑子是太阳磁场活动增加的标志。这令科学家相信地球的气候必然在某种程度上与太阳磁场有关。火山爆发令烟尘弥漫到上层大气,阻碍阳光到达地面,从而也会导致全球变冷。后一个原因几乎无疑令“小冰期”气候更加恶化。1815年,印度尼西亚的坦博拉火山爆发,令1816年成了“没有夏天的一年”。

但这两种因素的影响力都不足以解释真正的冰川期。最具可能性的解释是由塞尔维亚天体物理学家米卢廷·米兰科维奇率先提出的。他指出,冰期是地球绕日轨道变化所造成的。

米兰科维奇提出的轨道变化周期有三种:首先,地球绕日轨道的形状(偏心率)可能改变;其次,地球可能倾斜,改变倾角;第三,地轴可能改变所指方向,就像旋转陀螺般摇摆,称为“进动”。

所有这些都会影响地球吸收阳光的多少。米兰科维奇计算了在过去60万年里每种变化造成的影响,发现与冰川期有关联性。尽管这个理论显得前景光明,但直到20世纪70年代中期出现了新的支持数据时,科学界才开始接受。

还有一种理论是,米兰科维奇所没有考虑到的另外一种轨道周期产生了影响:地球轨道的方向,它相对于太阳赤道的角度会发生变化。当它与太阳赤道平面夹角很小时,地球会在大量黄道尘埃中穿行。这些尘埃在太阳赤道平面上环绕运行,因此就像火山灰一样挡住了太阳光,令地球温度下降。

但是,当美国加州劳伦斯·伯克利实验室的理查德·马勒教授在格陵兰岛的冰层中寻找这种灰尘时,结果却大大出乎意料。他说:“灰尘比我原先以为的少多了。因此要解释冰期的出现,我必须扩大地球上因素的作用。但米兰科维奇理论的支持者也是这样做的。”

其中一种因素可能是地球现在的全球性变暖趋势,有些科学家认为这可能在短短几十年间令地球平均温度下降几度。

这种理论是,随着北冰洋的冰溶化,深海水流可能被破坏,从而令把赤道暖水送到北欧海域的墨西哥湾流中断。洋流的水温将骤降,英国会被冰封。

因此,你再不用为自己2004年夏天又多买了几件保暖内衣而耿耿于怀了。然而,马勒似乎根本不担心这个:“下一个冰期?要千年之后才可能出现。”

冰期编年表

8亿年到5亿年前

前寒武纪大冰期这就是所谓的“雪球地球”时期,由超级大陆“罗迪尼亚”的分裂所致。冰层几乎覆盖了整个地球表面。

5.4亿年到3.2亿年前

古生代温暖时期“伊甸园”时期。异常温暖的气候似乎促进了多细胞生命的迅速发展——寒武纪生命大爆炸。

3.4亿年到2.4亿年前

石炭二迭纪大冰期各大陆形成了位于南极的一个超级大陆“冈瓦纳”。在1亿年的时间里,冰川在地球上来了又去。

2.45亿年前到3500万年前

中生代又是一个温暖时期,也是一个进化史上的剧变时期。这个时期包括恐龙时代,也预告了地球物种大繁荣的到来。

1500万年前

全球降温开始开始出现全球性温度下降,可能是由于大陆迁移引起的。南极大陆从南美大陆分离,导致寒流环绕南极大陆流动。

250万年前

现代大冰期开始巴拿马地峡——一一个巨大的天然海峡——一合拢了。这阻止了太平洋赤道暖流融汇到大西洋。北半球温度骤降。

11.5万年前

上一季冰川期开始冰川开始在北半球的大陆上蔓延。在顶峰时期,它们覆盖了地球上大约30%的陆地。

公元前10900年到9600年

新仙女木气候事件(东亚季风气候逆转)一次强烈、迅速的气候波动,它标志着上一个冰川期的结束。当它结束的时候,平均气温在50年内上升了近10度。

公元800年到1350年

中世纪温暖期在这个繁荣和探索的时代,北欧海盗开始在冰岛定居,英格兰大量种植酿酒作物。

公元1350年到1850年

小冰期气温下降导致了严冬、生活艰苦和饥荒。人类疾病丛生、身体衰弱。泰晤士河、荷兰运河和纽约港全部冻结。

目前

“超级间冰期”目前的温暖期主要是由温室气体引起的。温度上升幅度为每10年0.1度,与新仙女木气候相比还算缓和。

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