【专家谈科普】现代冰河期

  编者按

  一个合格的科学家并不等同于一个合格的科普工作者,科普工作者应是“活的百科全书”,是在越来越宽的知识面上知道得越来越多的人。而当那些满怀热情,又能触类旁通的专家出现时,无疑会带给大众惊喜。当专家邂逅科普,会碰撞出怎样的火花?敬请关注中国气象网“专家谈科普”系列文章,同时也欢迎各位相关领域的科普专家不吝赐稿。

  

  张家诚,气象学家。湖南溆浦人(1927.7-)1951年毕业于清华大学气象系。1958年获苏联列宁各勒水文气象学院地理学副博士学位。历任中央气象台预报科副科长,国家气象局气象科学研究所所长,气象科学研究院副院长、研究员,中国气象学会第十九至二十一届理事。主要从事长期天气预报和气候变迁的研究。主持完成的中国历史气候普迁规律的研究,1982年获国家自然科学奖四等奖。

  

  根据大陆漂移学说,不难得出一个推理,现在仍然是在第四纪大冰期。原因有:第一,现在地球上仍有大量冰雪,不仅冬季,而且夏季也有。所以具有大冰期的特征。第二,现在大陆的位置阻碍了热带洋流顺利直达两极高纬地区的通道,形成冰雪在极地广泛存在的条件。现在的南极位在大陆的心,是洋流不可能到达的地方,自然不会得到低纬洋流热量的补充。北冰洋处于大陆半包围之中,同太平洋只有一个狭窄的伯令海峡相通,从海峡输往极区的热量极其有限。北冰洋同大西洋之间通道较宽敞,在欧洲北面北冰洋因此出现大片不冻洋面,但却无法改变北冰洋全部地区常年冰冻的局面。没有理由认为这个局面即将改变。

  海陆分布的变化是十分缓慢的长期现象,以往的大冰期的时间长度都有千万年以上的时间尺度,同时我们也没有理由认为当前大陆的分布会变化到有利于热带洋流直达两极,足以融化那里的冰雪。何况第四纪大冰期至今还只有三百多万年,远未达到已经出现过的大冰期的几千万年的长度。因此,人们认为,现在仍然处于第四纪大冰期,不是没有道理的。

  现在虽然出现全球增暖,但由于地球的化石能是古代植被等生物有机物在地质条件下合成的,数量有限,按人类现在消费的速度,最多不过几百年就会枯竭,更何况新能源的开发风起云涌,代替化石能已经在望。故当代增温的程度与时间都是有限的。

  几百年的时间尺度的全球增温,同第四纪大冰期的千万年的时间尺度相差悬殊。这都说明,没有足够的根据估计,第四纪大冰期会因全球增温而很快结束。

  重要的是,大陆漂移虽然是长期现象,但不等于地圈对气圈不可能发生爆发性的突然影响。这是因为除气流与洋流以及地球环境的能量因子外,还存在其它突然发生的重大原因。火山与地震等地质现象与小行星碰撞等天文事件尚难绝对排除,它们也可能导致爆发性气候灾害,这有不少史例。以下是发生在印尼的一个19世纪的史例。

  1816年印尼东爪哇松巴哇岛的坦博拉火山大暴发就是一个資料充分的最近的例子。火山专家刘若新估计,”这次喷发出的浮岩,石块和火山灰的总体积达150立方千米。”如果平铺在10万平方千米的土地上(浙江省只有9万平方千米)厚度可达1。5厘米。以火山为中心的60千米的范围内所有建筑都被火山灰掩埋。伴随火山爆发出现大旋风,把半径80千米范围内的房屋,居民,牲畜都卷入空中”。

  坦博拉火山连续爆发,灰烬持续数日,如雨点一样落下,五天后的4月19日,只见空中布满灰烬,大地一片漆黑,连月亮也看不见,覆盖了村庄与城镇。其结果,太阳辐射到不了地面,所以天气十分寒冷。美国出现了名副其实的”六月雪”,人们称这一年为”没有夏季”的”贫穷年”。这一年,欧洲几乎同美国一样寒冷。我国也受到波及(张家诚<我们赖以生存的气候资源>,<美国的六月雪>气象出版社,M,1998年)。

  1812-1817年间至少出现了三次火山大爆发,不久后的1835-1841年又是火山强烈爆发期,它们共同构成”小冰期”中的一个低温时期。

  另外,也能引起气候巨大变化,但概率还要低于火山爆发的是小行星对地球的碰撞。至今,科学家在研究恐龙灭绝的原因时,总离不开小行星碰撞这个因子的考虑。小行星碰撞确能释放爆炸式的巨大能量。据推算,直径大于1千米的小行星足以在碰撞中毁灭地球全部生态系统。这虽然是极其偶然的现象,但却还无法绝对排除它的可能。这是因为小行星数量太多,而且来得突然,人们很难全部弄清,何况即使弄清后,为时已经不多,而需采取的技术措施规模极其浩大,又极复杂,并且需要全球合作,所以能否还有充足时间从容采取有效应对措施,尚是一个有待研究的难题。

  火山与小行量都是现代所谓”气候系统”以外的小概率,甚至微概率事件,但在历史上不是没有先例,而且在神话传说中还一直存在多次文明灭绝的传说,至今还没有完全充分的证据予以绝对否定,因而在谈到环境问题时顺便提到,也是必需的。

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