目前你最擔心的全球性大事件是什麼?估計有相當一部分人都會脫口而出:氣候變暖,地球升溫。是的,進入21世紀後,我們聽得最多的恐怕就是氣候變暖,體會得最深的恐怕就是越來越熱的夏天,越來越暖的冬天了。隨著人類文明的發展,對能源的需求不可遏阻的增長,溫室氣體在大氣中的不斷累積,地球氣候真的會完全崩潰,變成另一個金星嗎?

麻省理工學院大氣和行星科學系(EAPS)的科學家對此進行了研究,發現溫室效應會阻止地球向太空輻射能量,但在太陽演化到生命末期之前,並不足以造成地球氣候的崩潰。

地球一直在接受太陽的輻射,同時通過紅外輻射的方式向太空散發熱量,二者大抵相等,維持著地球穩定的氣候環境。當我們額外燃燒化石能源時,會造成大氣中溫室氣體濃度升高,從而將向外輻射的紅外能量更多地攔截下來,滯留在地表附近,導致地球氣溫上升。

這樣地球就變成了一個烤箱,按理說內部溫度升高也會向周圍的廚房釋放更多熱量,地球也應該向太空散發更多的熱量——此前的研究表明,兩者之間存在簡單的線性關係。研究人員建立了一個計算機模型,在大氣中增加了對流、濕度、水蒸氣等效果,通過調節它們及地表溫度,來觀察地球的紅外輻射效果。

結果表明,隨著地球表面溫度的升高,本來應該向太空中輻射更多熱量,但水蒸氣也會更多地到達大氣中,吸收並捕獲某些波長的輻射,從而產生溫室效應,阻止了熱量的逸出。就像有一扇窗戶,輻射通過這扇窗戶流向太空,當屋內越來越熱時,輻射會越來越快,但窗戶同時會變得越來越小,溫室效應捕獲了大量熱量並阻止它逃逸。

研究人員同時發現,如果地表平均溫度遠遠超過27攝氏度時,這種線性關係就會失效,地球變暖的速度就會超過散熱的速度。目前這個數值在14.6度(2014年)左右,意味著情況還不錯。但如果地球變得更熱,地球可能就會進入一個非線性的世界,情況將變得極為複雜,比如我們的近鄰金星。金星也曾經有過溫暖的時期,但溫度升高導致水大量蒸發到大氣中,導致溫室效應失控,以至於連輻射的窗口都關閉了,沒有熱量能夠逃逸出去,因而變成了現在這種地獄模式。

但這樣的情況可能不會出現在地球。科學家們的計算表明,地球平均氣溫要達到67攝氏度,纔可能導致完全失控的溫室效應,目前的氣候變暖還不足以導致這種失控。更有可能的是,當太陽進入其最後的生命週期,膨脹成紅巨星時,地球才會變成金星那種煉獄般的世界。

看起來科學家們給我們喫了一個定心丸,但這並不等於我們就可以對環境為所欲為。地球的平均溫度再上升幾度,南北極的冰蓋就會完全融化,大片土地將被淹沒,極端天氣更為頻繁,我們將來到6000萬年前的地球,那個炎熱而古怪的氣候環境,誰知道世界會變成什麼樣呢?


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