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地球温度或将大幅升高 海洋完全蒸发步金星后尘

http://www.kexue.com 2013-12-18 10:55:09 网易探索  发表评论

  根据此前的研究,太阳的亮度正在以极为缓慢的速度增强(这一过程与当前的气候变化无关),地球温度也会在数亿年后大幅升高,并最终导致地球海洋完全蒸发。法国皮埃尔-西蒙-拉普拉斯研究所(IPSL)的一个动力气象学实验室设计出首个三维气候模型来模拟未来这一海洋蒸发现象。新模型预测,地表液态水将在约十亿年后消失,这比此前预估的时间大幅向后推延。该结果刊登在12月12日的《自然》杂志上,此项研究有助于了解未来地球环境的演化,同时对绕恒星“宜居区域”的确定和寻找具有液态水环境的类地行星有重要价值。

  与绝大多数恒星相同,太阳的亮度正以极慢的速度逐渐增强(有估计认为每10亿年增加约7%)。与当前人类活动造成数十年内气候的变化不同,衡量太阳辐射变化对地球气候影响的预期时间尺度以亿年为单位。实际上,大气中水蒸气总量与海洋温度有关,而水蒸气本身也属于一种温室气体,能够增加地球温度。因此科学家猜测,气候变暖存在一种失控的极端情况,即随着大气中水蒸气含量的不断升高,致使地球气候变得更加不稳定,最终导致海洋沸腾,地表液态水消失。这一现象解释了为什么在具有浓密大气云层的金星,其地表温度远远高于相近轨道的地球。

  为了验证这种失控的气候现象会否在地球上出现,此前的研究人员曾设计一种高度简化的一维模型进行研究,结果预测在1.5亿后地球就会失去液态水并变得像金星一样炙热。

  而皮埃尔-西蒙-拉普拉斯研究所的动力气象学实验室开发出一种三维气象模型,能够更加准确地预测因太阳辐射大幅增大引起的地球环境变化。据这一复杂模型预测,在十亿年后,太阳平均辐射达到每平方米375瓦(目前为每平方米341瓦),将导致地表温度达到70摄氏度,并出现气候变暖失控的情况,海洋将沸腾并完全消失。

  这一结果比此前的预测推迟了8.5亿年。之所以出现如此大的差别,一个原因是新模型考虑了大气循环的作用,即气流将热量从赤道转移到中纬度地区,而太阳辐射增加了大气环流,使得亚热带地区变得更为干燥,从而很大程度上延缓了气候走向“不归路”。此外,新模型还考虑到云的“保护伞”作用,即云层可反射太阳辐射,减缓地球温度上升。但最终,随着太阳辐射的增强,地球在遥远的未来终将变得不再宜居。

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