決定地球未來氣候的6個「轉折點」
你小的時候堆過沙子嗎?為了跟同伴比誰的沙子堆得更高,剛開始我們會把大把大把的沙子堆到一起,但後來就越益小心了,所加的量也越來越少了。可即使這樣,一不小心,沙堆還會崩塌下來,所有的辛苦都付之流水。可見沙堆的高度有個「轉折點」,一旦越過,崩潰就勢所必然的了。在物理學上,這樣的「轉折點」叫「臨界點」。
全球氣候變暖是當前人們的熱門話題。不過在談論這個話題的時候,我們都有個致命的誤區。我們總認為這個變化是緩慢的、漸進的,而且以為只要做好各項減排的工作,任何變化都可以扭轉。但科學家警告我們,氣候變化也有一些「臨界點」,一旦越過,地球的氣候和環境就會發生劇烈的變化,那時要恢復可就沒那麼容易了。
在地圖上伸手數一下,這樣的「臨界點」總共有6個。讓我們一起來看看它們都是些什麼,以及一旦越過,會給我們帶來怎樣的危害。
6、西伯利亞永久凍土解凍
俄羅斯的西伯利亞是地球上除南北極外,數一數二的嚴寒地區(其實西伯利亞的一部分就處於北極圈內)。那裡保留著一大片廣袤的永久凍土層,近4萬年來一直沒有化開過。
雖然這片終年冰天雪地的凍土上種不了莊稼,但在凍土層深處,卻蘊藏著一種豐富的有機資源——可燃冰。可燃冰是8水甲烷的俗稱,在一個可燃冰分子里,8個水分子編織成一個窄小的籠子,把1個甲烷分子關在裡面,然後這些可燃冰分子擠擠挨挨地疊在一起。在可燃冰里,由於相鄰的甲烷分子之間距離比氣態甲烷要小許多,所以每立方米可燃冰一旦化開,在標準狀態下可以釋放出164立方米的甲烷。據估計,西伯利亞的凍土層里冰封著大約6500億噸甲烷。
這麼多可燃冰,對於人類來說是一個巨大的的資源。遺憾的是,至今人們還不敢去動它們,因為可燃冰極易融化,而甲烷是一種非常厲害的溫室氣體,比二氧化碳還強20多倍。
隨著全球氣候變暖,這些深埋在西伯利亞永久凍土層里的可燃冰對地球環境來說就成了一顆定時炸彈。科學家經過計算機模擬發現,只要西伯利亞的氣溫上升10℃,凍土裡的可燃冰就開始融化,並且這個進程一旦開始,就無法逆轉。在此情況下,每年向地球大氣排放的甲烷可以達30億噸之多。凍土裡的甲烷排放到大氣中,加劇了氣候變暖,而氣候變暖之後又進一步加速凍土的解凍,由此形成一個惡性循環。一場噩夢就開始了。
5、格陵蘭冰川融化
眾所周知,氣溫會隨著海拔的升高而降低。但有一個問題不知大家有沒有想過:既然山頂的氣溫比山腳低,為什麼南北極的冰山都是從山頂而不是從山腳開始融化的?
原來,冰的熔點還跟壓力有關。冰山底部的冰因為承受著整座冰山的壓力,熔點就降低了,所以不會先融化。這反過來也說明一個道理:一座冰山的融化是以不斷加速的形式進行的。因為越融化,冰蓋(冰山的頂部)所處高度的氣溫就越高;氣溫越高,冰蓋融化就越快,如此反覆,交相作用,只有降雪可以遏止這個趨勢。
氣候學家預測,只要全球平均氣溫上升3℃,格陵蘭島上的冰川將以「雪崩」式的速度融化,此後即使我們把二氧化碳的排放量降至工業革命以前的水平,也只能恢復到目前冰川的四分之一。氣溫上升3℃對於格陵蘭島上的冰川來說是一個「坎」,而這個坎離現在並不遙遠。
格陵蘭島上大量冰川融化的惡果是,全球海平面將上升數米,沿海的很多大城市將面臨沒頂之災。
4、印度洋季風消失
每年的夏季都是孟加拉國、巴基斯坦、印度等國家暴雨成災的季節。這些強降雨都是印度洋夏季季風帶來的。
不過嚴格地說,降雨與印度洋夏季季風其實互為因果。要明白這一點,我們首先要弄明白季風是如何形成的。每年春季,印度次大陸的氣溫要比印度洋的氣溫回暖得快,於是大陸上空的熱空氣與海洋上空的冷空氣形成了水平方向的對流。潮濕的冷空氣流向大陸,在大陸上空凝結,形成降雨。但水蒸氣凝結成水是一個放熱的過程,結果大陸的氣溫反而升高了,從而進一步拉大了海洋和陸地的氣溫差,導致更多的潮濕冷空氣流向大陸……如此周而復始,季風和降雨相互推波助瀾,擴大了彼此的規模。
由此看來,印度洋夏季季風背後的推手其實就是大陸和海洋的氣溫差。一旦這個溫差縮小或者消失,那它就成不了「氣候」。
現在,有許多人為的因素正在縮小這一氣溫差。例如,這一帶國家近年來大規模的森林砍伐導致陸地對陽光的反射率增強,以及日益嚴重的空氣污染導致大氣對陽光的反射率增強等等。
你也許會說,沒有了印度洋夏季季風,這些國家夏季也就不會暴雨成災了,豈不更好?但你想過沒有,假如沒有了季風帶來的充沛雨水,農作物靠什麼生長呢?
3、亞馬孫熱帶雨林消失
南美洲的亞馬孫河是世界上流域最廣、流量最大的河流,它也孕育了世界上最大的熱帶雨林——亞馬孫熱帶雨林。亞馬孫熱帶雨林不僅擁有大量的淡水資源,而且森林通過植物吸入二氧化碳,降低了大氣中的溫室氣體含量,對整個地球的降溫意義重大。然而今天,這片如此重要的雨林因為砍伐、火災、乾旱以及墾為農田和牧場等因素,正日益退化。
我們知道,大片的森林對局部地區的氣候有調節作用。森林可以通過植物的蒸騰作用使水分重新進入大氣,增加森林地區的降雨,降雨又進一步滋潤森林,從而形成良性循環。當森林退化,那就會加劇該地區的乾旱,乾旱又加劇森林的退化,如此形成惡性循環。
巴西科學家經過模型研究預測,如果亞馬孫熱帶雨林縮減到現在的一半,那麼由於這個惡性循環的機制,剩下的一半也將在劫難逃。到時候鬱郁蒼蒼的亞馬孫熱帶雨林將退化為熱帶草原,將失去對全球氣候的巨大調節作用。所以,「50%」是決定亞馬孫熱帶雨林命運的臨界點,而以目前的退化速度,預計2030年這個臨界點就可以達到。
2、撒哈拉沙塵暴減少
生活在我國北方的讀者都領教過冬春兩季沙塵暴的厲害。如果沙塵暴的起源地能改造成蓊鬱的森林或者草原,我想沒有人不會拍手稱快的。但是世界上有一個沙塵暴最嚴重的地方,假如那裡的沙塵暴減少了,反倒要讓氣候學家睡不好覺。他們從內心裡希望,讓那裡的沙塵暴來得更猛烈些吧,——只要不刮到自家門口。
這個地方就是位於查德北部的波德勒窪地。撒哈拉沙漠一半以上的沙塵暴來自這片斜長150千米的區域。氣候學家的擔心也自有其道理。原來,沙塵暴也不完全是壞事。沙塵隨風西行數千公里,為海洋和亞馬孫地區帶去了那裡所缺少的鐵和磷。此外,沙塵還能通過反射陽光對全球氣候產生影響。
有科學家估計,未來波德勒窪地將變得較為濕潤,降雨量和植被的增加可能會阻礙沙塵的飛揚,到2100年,這一全球最大的沙塵暴源頭或許會枯竭,而帶來的後果是全球氣候變暖進一步惡化。
如果這一預言成真,氣象學家當然希望能在地球別的地方出現新的「替代品」,不過說實話,我們可不願看到我國北方「榮登」這個替代品之列。
1、大西洋「洋流傳送帶」停滯
在我們心目中,北歐是個很冷的地方,丹麥、冰島、芬蘭……都是寒冷的國度。氣候學家告訴我們一個殘酷的事實,即便這些國家現有的這點「熱度」,也是拜大西洋洋流所賜,否則會更加嚴寒。
洋流是指除潮汐外,海水沿一定途徑的大規模流動。引起洋流運動的因素可以是大風,由大風直接吹動海水朝某個方向大規模運動;也可以是不同區域的海水因鹽度不均造成的密度差異。
大西洋洋流的成因屬後一種情況。具體地說,其形成的原因是這樣:北歐所處的大西洋北部海域,每秒鐘約有1500立方米的海水,因其溫度低、含鹽分高導緻密度大,因而沉入海底;於此同時,熱帶地區較為溫暖的海水就經海洋的表層流向該地區,來填空白。這些來自熱帶的海水就好像一條傳送帶一樣,源源不斷地將熱能從赤道送往北大西洋,也給沿途的北歐國家帶去了「暖氣」,它們自身則因途中不斷釋放出熱量,逐漸變冷,再加上不斷蒸發,鹽度也逐漸增加,最後終於在北大西洋沉入深海;如此周而復始,完成一個「輪迴」。
但是現在因為全球氣候變暖,緊鄰北大西洋的格陵蘭冰川開始大規模融化,冰川融化後的淡水注入北大西洋,沖淡了那裡海水的鹽分,海水下沉的趨勢就有停滯的危險。一旦海水不再下沉,那麼熱帶的海水也就不會遠道而來填補空白,整個「傳送帶」就停止運轉了。
失去了大西洋洋流,北歐地區的冬季氣溫將會下降好幾度,海平面將上升1米左右,而且對該地區的漁業生產將帶來毀滅性的打擊。
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