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地球要“大降温”?科学家:它正疯狂吸热,内部正在“吞噬”碳

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猩猩科学频道 2021-07-28 23:11

据发表在《自然通讯》上的研究报告,来自剑桥大学和新加坡南洋理工大学的科学家们发现地球的内部正在大量“吞噬”碳。这些年来,我们一直在谈论一个与碳物质有关的问题,那就是气候变暖。常见的二氧化碳气体为什么会是气候变暖的“罪魁祸首”呢?

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二氧化碳为什么会导致气温上升

早在100多年前科学家尤妮斯·福特就已经发现在在太阳光的照射下,富含二氧化碳的封闭环境比在普通空气环境升温更加快,随着太阳光减少,富含二氧化碳的封闭环境降温也慢得多。对于这一个发现,尤妮斯·福特表示富含二氧化碳的大气层能够让地球升温,如果地球大气中的二氧化碳含量上升,就会出现高温天气。之所以会导致气温的上升,是因为二氧化碳是一种红外活性分子,它能吸收地球表面释放的长红外辐射。

太阳光照射到地球时,臭氧层会过滤绝大部分紫外线,而红外线、可见光都会照射到地面,这些红外线会被吸收然后以热量的方式辐射出去。如果地球没有大气层,那这些热量就会直接逃逸到外太空,地球的温度就会非常低。不过地球有一个浓密的大气层,而是是含有二氧化碳这些温室气体的大气层,能够有效阻止这些热量逃逸到外太空,将它们“锁住”在地球内。于是乎,地球就能够保持比较舒适的温度。距离地球超过5500万公里外的火星,在太阳光照射下温度虽然可能会达到20多℃,但是在夜间温度却低至-130多℃,就是因为火星大气层非常稀薄,不足以形成有效的温室效应。

地球大气中含有二氧化碳这些温室气体,对于地球孕育生命来说其实是有帮助的,如绿色植物需要通过光合作用产生有机物,所获得的能量通过食物链的方式传给食物链顶端的动物。但是一旦地球大气层二氧化碳的含量上升,就会出现温度上升。现在科学家发现地球内部正在吸收碳,难道地球大气中二氧化碳含量要下降?如果地球大气中二氧化碳下降的话,地球是否会出现“大降温”?我们先看看这一个新研究的情况。

地球内部正在“吞噬”碳

这些研究人员发现,在构造板块碰撞并潜入地球内部的俯冲区,被地球内部吸收进去的碳绝大部分会被锁住,只有大约三分之一的碳会以火山喷发的方式再次循环出现在地表中。在俯冲区域的岩石在发生化学反应时会将碳物质捕获,然后一起进入到地球内部深处,只有少量碳物质可以返回到地球表面。如果地球内部持续吞噬这些碳物质,那我们地球大气中的二氧化碳是否能够出现下降呢?

这个其实很难说,虽然地球内部被发现正在吸收碳,但这个发现并不能证明地球是否会进入降温的过程。因为地球是否降温涉及到很多方面的问题,不能一概而论。一方面就是太阳光的照射,平均每天地球都会接收大约10亿焦耳的太阳能量。如果太阳活动比较活跃,地球吸收的热量可能会更多一些,地球的温度可能会有所上升。如果太阳活动水平下降,地球吸收的热量可能会有所减少,地球的温度可能会有所下降。

另一方面,就涉及到碳排放的问题。即使地球内部存在吸收碳的情况,地球大气中的二氧化碳并不是固定不变的,我们人类社会在发展的过程中,会消耗大量化石燃料、释放大量二氧化碳等温室气体。如果我们释放的二氧化碳的量远超地球内部吸收碳的速度,那大气中的二氧化碳其实还是会呈现持续上升的趋势。相反,如果我们释放碳的量远低于地球内部吸收碳的速度,再结合到地球表面绿色植物光合作用吸收一部分二氧化碳,那地球大气中的二氧化碳含量可能会下降。从当前的情况来看,地球大气中的二氧化碳含量并没有出现下降,反而持续上升,科学家发现2021年5月地球大气中二氧化碳浓度再次达到了历史最高水平。

它正疯狂吸热?

地球除了内部会吸收碳外,科学家还发现一个奇怪的现象,那就是地球的“能量不平衡”在2005年到2019年间翻了1倍。当太阳光照射到地面后,一部分能量会被辐射到外太空,有一部分能量直接被地球吸收。地球吸收的太阳能和反射回去的能量之间的差异,就是这个“能量不平衡”。在一段时间内,照射到地面的能量不会有什么差别,所以,如果地球吸收的热量过多,意味着反射的能量相对较少,地球的温度可能会上升;反之,如果如果地球吸收的热量过少,意味着反射的能量相对较多,地球的温度可能会下降。现在科学家发现地球的“能量不平衡”在过去近15年时间内翻了1倍,意味着地球正在吸收更多的热量。这对于我们人类来说,可能不是一个好消息。

总结:综合来看,地球在短时间内出现大降温的可能性并不是很大,毕竟地球大气中二氧化碳并没有完全降下来,在温室效应的作用下,地球的温度可能会持续上升。在今年我们就看到了很多地区都出现了罕见的高温,如美国的死亡谷就出现了54.4℃的高温,死亡谷地表的温度甚至达到81℃。或许只有当我们实现碳达峰、碳中和后,地球气温上升的趋势才会得到缓解。

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