冰河時代為何產生?氣候變化是關鍵,米蘭科維奇循環會告訴你答案

2021-01-15 科學奧秘檔案館

這次我們來說一說地球,要知道地球在其漫長的歷史進化過程中,氣候環境也在發生著巨大的變化,令人印象深刻的或許是冰河時代的來臨與結束。為此,地球物理學家米盧廷·米蘭科維奇曾經提出過一個關於冰河時代的理論解釋,這一理論被人們稱作:米蘭科維奇循環,該理論完美解釋了幾十萬年以來地球氣候的變化過程,理論中最為重要的兩個觀點分別是:第一,地球的氣候受到夏季時北半球地區接收到的太陽光照射量的巨大影響。其次,地球上太陽光的照射量會根據地球軌道和自轉的變化而發生變化。

根據米蘭科維奇循環理論,地球上北半球地區之所以重要是因為冰。當陽光照射到地面上時,其大部分的輻射能量會被地面吸收轉化為熱量,但是如果地面被冰覆蓋的話,大部分的光線會被冰反射出去,因為冰的表面非常光滑並且反射率很高,所以這就會形成了一個對於光線的反射循環。冰是因為水在溫度達到其冰點的時候形成的,由於冰會將照射到地面的太陽光線反射出去,這將會極大阻礙地面對於熱量的吸收,所以地面和冰面的溫度會變得更低,進而可以形成更多的冰。

由此來看,冰對氣候的影響是非常重要的。在地球上,南北半球都含有大量的冰,但通常情況下北半球會有更多的冰,因為相比南半球來說,北半球的陸地面積更大,因為陸地的比熱容是低於水的,這就意味著水並不會像陸地那樣,有著非常大的溫度變化,這也就解釋了為什麼沿海地區會更加溫暖,為什麼陸地上更容易結冰了。

雖然在南半球的冬季也會出現結冰的情況,但並不會像北半球那樣多,當北半球處於冬季的時候,北極圈的天空幾乎24小時都會被黑暗所籠罩,由於天氣寒冷的緣故,會結出很多的冰,所以北半球的冬季對於地球氣候的影響是有限的,而對地球氣候影響的關鍵因素則是夏季會有多少冰發生融化,這取決於夏季北半球的陽光照射量。根據米蘭科維奇的理論,地球在數十萬年的進化過程中,夏季的陽光照射量將會在15%上下浮動,但你千萬不要小看這15%的變化,因為這可能會讓地球重新迎來冰河時代,那麼在地球上夏季的陽光照射是如何變化的呢?

首先取決於地球與太陽之間的距離,其次是由地球的軌道傾角決定的,目前地球的軌道傾斜角度為23.5度,由於地球會受到太陽系內其他天體的引力影響,所以其軌道傾斜角度也會不斷地發生微小變化,從而使其發生上下傾斜,每隔大約4.1萬年左右,地球便會經歷一次上下循環。而當地球的軌道傾斜角度越大的時候,夏季的陽光照射量就會越多,進而會造成更多的冰蓋融化,然而地球表面上的冰蓋越少,反射出來的太陽光就會越少,地球上的氣候環境就會變得越暖和。

另一個影響因素就是地球與太陽之間的距離,地球的軌道並不是一個正圓,而是一個橢圓,每年七月,地球將會運行到距離太陽最遠的點上,這個點被稱為遠日點,此時地球距離太陽約為1.52億千米。每年一月,地球將會運行到距離太陽最近的點上,這個點被稱為近日點,此時地球距離太陽約為1.47億千米。雖然我們很難用肉眼觀察到地球與太陽之間距離的改變,但實際上這種微妙的變化對於地球的氣候有著非常重要的影響。

現在炎熱的夏季意味著會有更多的冰發生融化,而更多的冰發生融化意味著會有更少的太陽光反射產生,更少的太陽光反射意味著整個地球氣候的變暖,科學家們嘗試使用不同的理論方法來解釋地球的氣候變化史,而米蘭科維奇循環就在其中向我們闡述著關鍵的氣候影響因素,對於人類來說要以科學的視角去了解和發現地球氣候變化規律,只有順勢而為才能贏得人與自然的可持續發展,你說呢?歡迎在評論區留言討論!

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    她說:「以個人經驗來說,你可能會覺得兩者之間沒什麼大的區別,然而事實並非如此。」 Tierney團隊還繪製了地圖,用以說明全球特定地區的溫度的變化情況。 「北美和歐洲的大部分北部地區覆蓋著冰雪,非常寒冷。」Tierney說,「但最冷的是高緯度地區,比如北極,那裡的氣溫比現代低14攝氏度。」
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  • 天氣變化這麼大,地球在慢慢進入冰河時代嗎?
    有人也許就奇怪了,在大家都嚷嚷著全球因為二氧化碳的大量排放,全球氣候愈發變暖的今天,怎麼會有這麼冷的天氣?!專家說了,全球氣候變暖,並不是說就不會冷了。而是意味著全球極端天氣數量更會增加。一年中極其熱和非常非常冷的天氣會越來越多。具體到今年冬天為什麼這麼冷?專家解釋說有兩個原因,一個是北極海冰減少,冷空氣得不到控制而南下,所以才導致了我們這些地方如此低溫。
  • 為何說冰河時代要來了,霍金預言或將成現實?
    ,於是有人就認為,這會導致地球氣溫大幅度下降,伴隨而來的肯定就是短暫的「冰河時期」。 事實上,冰河時代與太陽黑子的減少並沒有直接關係,因為太陽活動不僅包括太陽黑子,還包括耀斑、日珥和太陽風等等。
  • 為何說冰河時代要來了,霍金預言或將成現實?
    為什麼說冰河時代要來了?60%左右,與此同時,太陽風現象也會減弱,甚至在太陽的內部還出現了發白的現象,於是有人就認為,這會導致地球氣溫大幅度下降,伴隨而來的肯定就是短暫的「冰河時期」。:太陽黑子的活動會對地球的磁場和各類電子產品和電器產生影響。
  • 冰河時代有多冷?
    「但是,科學界長期以來一直想要回答的一個問題很簡單:冰河時代有多冷?」蒂爾尼是今天發表在「自然」雜誌上的一篇論文的主要作者,該論文發現冰河時代的全球平均溫度比今天低6攝氏度。作為背景,20世紀的全球平均溫度是14攝氏度。蒂爾尼說:「在你個人的經歷中,這聽起來可能沒有太大區別,但實際上,這是一個巨大的變化。」
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    冰河時代到底有多冷?她說:「以個人經驗來說,你可能會覺得兩者之間沒什麼大的區別,然而事實並非如此。」Tierney團隊還繪製了地圖,用以說明全球特定地區的溫度的變化情況。「北美和歐洲的大部分北部地區覆蓋著冰雪,非常寒冷。」Tierney說,「但最冷的是高緯度地區,比如北極,那裡的氣溫比現代低14攝氏度。」這項研究契合了科學家們對地球兩極應對溫度變化方式的理解。