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地球气候的纤颤

我们放大格陵兰岛在过去10万年相对于今天的温度变化曲线(见图2-6)。

图2-6 过去10万年间格陵兰岛地表温度的快速波动

注:格陵兰岛每几千年发生一次幅度高达20℃的冰川期气温突变,表明这一时期全球气候极度不稳定。

资料来源:Kate Baldwin根据ACIA 2004年的数据绘制。

如果你在想,波动幅度这么大!那么你的反应跟当初发现地球气候如此不稳定的科学家的反应一模一样。这种不稳定不仅发生在过去200万年里的冰川期和间冰期之间,在刚刚过去的最近的冰川期内也是如此。

1992年,当相互竞争的两支来自欧洲和美国的钻探队钻到格陵兰冰盖下3千米处,他们发现了“剧烈的”气候震荡。冰和它冻结的气泡及尘土,保存着形成时的气候记录。在过去的10万年里,格陵兰岛共计有25次逐渐变冷 33 ,然后在仅仅10~20年间又以最多7℃的幅度变暖 34

相比之下,在过去的一个世纪里,格陵兰岛的气温仅上升了2~3℃,而格陵兰岛的冰层融化速度却越来越快,这引起了现今的科学家的极大关注。因此,这25次波动反映了全球范围的大动荡。到底是怎么回事?

这里还有一张图表,看看你能不能弄明白(见图2-7)。

图2-7 心室纤颤

注:心律不齐患者的心电图。

资料来源:Beatson等人根据Oxford University Press的数据绘制,经许可使用。

被难住了?

这是心室纤颤患者的心电图。

这是一个相当好的类比。纤颤是一种心律失常:肌肉纤维随机收缩导致的一种混乱、不同步、不规律的心跳。我们现在知道,在由地球轨道驱动的冰川循环更长、更有规律的节奏影响下,地球的气候在过去至少80万年里一直处于纤颤状态。

比如,大约12 900年前,随着地球变暖进入间冰期,一些地区在几十年间气温突然下降了好几度。1 200年后,它们又在短短5年内再次变暖。这一时期被称为“新仙女木期”,仙女木是一种标志性耐寒植物,它在寒冷时期的分布范围逐渐向南扩张。

这一次或其他纤颤是如何发生的,科学家还在认真研究。从时间上看,气候快速反转事件是随机发生的,因此很难明确地指出某一确定的原因。 35 但是,看起来当某些因素的组合到达一个临界点时,气候就发生了反转。其中的原因似乎涉及大西洋环流。温暖的热带大西洋的海水被墨西哥湾流带向北方,随着表层海水的蒸发温暖了沿途的空气,表层海水就变得更咸、更冷、更浓稠,并在接近极地的海洋下沉。这种又冷又咸的深层海水随后向南回流,经过赤道、南美洲、非洲和南极洲,最终回到南大西洋,然后按照这一线路不断循环。大西洋环流就像一台巨大的热泵,加热了北半球。但是这台泵经常被打开又关闭。

淡水的流入,比如北半球冰盖融化形成的淡水,就能打断这一环流并关上这个热泵,使它快速崩溃并最终导致地球快速变冷。或者,在更寒冷的时期,当冰盖融水减少,海水的盐度就会上升,使环流增强,从而导致地球快速变暖。

令发现了大西洋环流的沃利·布勒克震惊的是,这种机制对气候变化有极强的放大作用,而没有太多的减缓作用。在发现这些快速的纤颤后不久,布勒克评论道:“古气候记录在向我们呐喊,地球的气候系统就像一头暴脾气的野兽,哪怕是轻轻一碰,它都会反应过度,根本不能保持自我稳定。” 36

当然,关于这头脾气暴躁的野兽,最有趣的问题还得是这些过度反应对地球生物的影响。小行星撞击地球带走了大多数动物的生命,除了那些大部分时间生活在水中或地下的动物。哪些种类的动物能够适应过去200万年里极度不规律、意外频发、不断大幅波动的气候呢?

放下这本书,去照照镜子。

你现在正在看着它们。 ShqFL++UEpv/glgkyW6whcpJ1hO73sNgQkdznovYLXRS+iohJt84LCFjkfMI84TW

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