持续全球变暖,未来地球温度还适合人类居住吗?
现在我们的地球表面2/3的面积被海水覆盖,不去地球的两极我们很难在地球上的其他地方看到常年被冰雪覆盖的场景;
而且由于自18世纪人类工业时代以来,由于人类向大气中排放了大量的可以吸收长波红外线的气体,如二氧化碳、甲烷、水蒸气,这些气体像一层层厚厚的棉被一样被覆盖在了地球的表面;
导致了全球平均气温一直在升温,两极的冰盖退化、高山冰川融化、北极冻土层解冻、海洋酸化等一系列环境问题,温室效应已经成为了人类面临的最大挑战,甚至在未来还会影响人类的生存。
但我们也知道在地球的历史上也经历过周期性冰河时期,在冰河时期地球两极的冰盖会一直延伸到低纬度地球,甚至是赤道附近,地球宛如一个大冰球。
所以影响地球温度的并非人类排放温室气体一种效应,地球在太阳系中的轨道运动也会周期性的影响地球的温度;
那么问题是,在未来地球的温度会不会因为地球相对于太阳的轨道变化出现降温,甚至是人类未来会迎来冰河时期?
换句话说,到底是人类排放的温室效应对地球温度影响大?还是地球轨道参数周期性的变化对地球温度的影响大?
确实,如果没有人类的存在,地球表面的温度只会随着地球相对于太阳轨道参数的变化而变化。而这种变化也确实会导致地球在一定的周期内进入冰河时期,全球被冰雪覆盖。
现在我们知道地球绕太阳运动的公转轨道是一个椭圆,偏心率只有0.017,可以说非常接近圆形,且地球还在每时每刻绕着自己的自转轴旋转,轴向倾斜23.5度。
目前地球四季变化主要是由地轴的倾角导致的,例如在北半球的夏季,地球在公转轨道的运动会导致北半球朝向太阳,夏至时分太阳会完全直射到北回归线;
在北半球的冬季,以上的情况就刚好相反,春季和秋季的时候,地球在公转轨道上的位置就导致了太阳会直射赤道。
这就是地球四季变化的原因,但是以上的情况并非一直都是这样,也就是说地球的轨道参数会随着时间发生变化。
这种变化来自于太阳和月球,以及木星和土星的引力对地球轨道的影响,主要有三个比较大的方面:
首先是我们熟悉的岁差,也就是地球自转轴的进动,它不是一直指向一个方向,而是像陀螺的轴一样旋转;
其次就是地球轴向倾斜的角度,现在是23.5度,但这个角度会发生微小的改变;
最后就是地球绕太阳公转轨道的偏心率会发生变化,导致轨道形状的变化。
这三个因素对地球温度会造成最大的影响,也是地球周期性进入冰河时期的主要因素。
岁差
上面说了岁差就是地球自转轴的旋转导致的,这个旋转的幅度在每一年的时间内会非常小,但是也会带来微小的变化;
由于节气上的两个分点和至点分别是地轴垂直与地球与太阳连线的位置;以及地轴指向地球与太阳连线的的方向。
这就造成恒星年和回归年之间会相差了大约20分钟,
恒星年就是地球绕太阳一圈所用的时间为365日6时9分10秒,而回归年的就是地球从今年的春分点到下一次春分点所需要的时间为365天5小时48分46秒。
这就是为什么我们会在历法中定期在每年加入闰日的原因,未来抵消两者之间的差异。
而地球地轴的转动原因是由两个效应叠加导致的:
其中之一就是月球和太阳引力导致的地球进动,这个效应导致地轴转一圈的周期为25771年;另外一个因素是地球公转轨道近日点的进动也就是拱线进动;
主要是由木星和土星的引力导致的,这个效应也会造成地轴朝相同的方向进动,周期为112000年;
两个效应叠加起来,地轴进动一圈的周期为23000年。所以说地轴的指向会发生改变,所以我们心目中的北极星也会发生改变,大约再过个13000年织女星就成为了我们的北极星。
但是这个地轴的进动只会造成季节性的温度变化,也就是使得北半球或者南半球的温度在夏季的时候更热,或者在冬季的时候更冷,在整体上或者在长周期内不会影响地球的温度变化。
所以说自转轴的进动并非地球进入冰河时期的主要原因,也不能抵消由人类造成的温室效应。
轴向倾斜我们地球高纬度地区全年温度的变化得益于地球23.5度的自转轴倾角,在地球公转的过程中这个倾角会让太阳光直射的纬度发生变化,也就带来的各个地方温度的变化。
但是地球的这个自转轴倾角也并非一直固定,它会在22.1度和24.5度之间来回波动,周期为41000年。
这个角度差非常小只有2.4度,而火星虽然现在的地轴倾角与地球相当,但是它的倾角波动范围是地球的10倍。
原因是地球有月球,可以很大程度的保证地球的自转轴倾角稳定。就像是一个走钢丝的极限运动员拿着一个平衡杆一样,而火星就没有这么大的卫星。
虽然轴向倾角的变化不会影响到地球在一年的范围内接受到太阳光的总能量,但是轴向倾角的变化确实会非常大的影响到地球高纬度地区在一年中接收到的太阳光能量;
这个道理其实很简单,你看,当轴向倾角小的时候太阳光一年的时间内大部分会直射在低纬度地方,当轴向倾角大的时候,地球两极就会有更多的时间被太阳光照射;
因此较大的轴向倾角就会使得地球两极的冰川快速退化,而较小的轴向倾角,就会导致地球的两极更冷,冰川会一直往低纬度延伸;
整个地球就会积累大面积的冰盖,这些冰盖又会反射更多的太阳光使得地球温度更冷,这其实就是地球周期性进入冰河时期的主要原因。
目前我们地球地轴的倾角介于最大值和最小值之间,并且在往后的日子中会一直减小,科学家预计我们将在10000年以后迎来地轴倾角最小值。
所以如果没有人类的话,地球在未来也就是1到2万年间会再次经历非常寒冷的时期,主要是高纬度地区不管是冬天还是夏天都会变冷,南北极的冰川会一直往下延伸。
但这个效应能够抵消人类对地球的印象吗?这个后面再说。
地球轨道偏心率地球的轨道偏心率虽然很小,非常接近正圆形,但是这个形状也不是固定不变的,受到太阳系中其他行星引力的影响,地球轨道的偏心率也在周期性的变化,这个变化的周期大约分为两种:
以十万年为一个周期地球的轨道偏心率会从0(正圆)变化到一个较大的偏心率;每四十万年地球轨道的偏心率会迎来一个极大值为0.07。
目前我们地球轨道的偏心率为0.017,这个值非常小,所以近日点和远日点距离相差不大,只有3.4%,接收到的太阳辐射强度差异为7%。
因此地球近日点和远日点对地球气温的变化不大,并不是地球四季变化的主要原因。
而相比较来说,火星就不一样了,它的偏心率为0.09,这就造成了火星四季的变化实际上跟近日点和远日点有关,而不是它的轴向倾斜。
当地球偏心率达到极大的0.07时,近日点和远日点接受到的辐射能量差异会增加到23%,这个时候地球的四季变化可能会被跟太阳的距离所主导。
轨道偏心率除了会在未来影响地球四季的变化以外,一个唯一一个能够影响到地球全年接收到太阳总能量的因素。
我们认为地球轨道偏心率越大,全年接受到的太阳光总能量越高,但是这个效应依然很小,假如说最大的偏心率接收到的太阳总能量是1,那么地球的圆形轨道接收到的能量就是0.9975。
可以说变化不大,不足以影响地球的整体环境。
以上的所有因素在人类给地球造成的影响面前都是微不足道的,基本上从上世纪初开始,全球的平均气温增加了1度,这只有短短的100年的时间。
而以上能够让地球降温的因素作用时间都是数万到数十万年的时间,如果按照目前这样百年大约1度的温度上升,没有任何自然因素能让地球凉下来。
你看,轨道偏心率从0到最大需要40万年的时间,带来的太阳能量总变化只有微不足道的0.014%,上面我们所说的主要导致地球周期性进入冰河时期的轴向倾斜,每年只能够将两极能量的0.0002%转移到赤道,且周期为4万年;
太阳黑子11年的周期会导致太阳进入所谓的极小期,也就是太阳光度周期性的变化,但这个能量变化只有0.08%,与人类造成的全球升温相比也是相形见绌。
所以只有人类存在的一天,地球温度都会上升,至于上升的速度是否会减缓,这就要看人类对温室气体的控制了。
未来我们也不会再看到地球进入冰河时期。除非人类消失。
英国宇宙学家马丁· 里在他即将出版的新书《最后的世纪》中预言,地球在未来200年内将面临十大迫在眉睫的灾难,人类能够幸免的机会只有50%。 一、粒子实验可以吞噬地球 粒子实验 科学家通过粒子加速器使粒子达到光速后,互相进行碰撞,来研究微观世界的能量定律。由于被研究的物质是如此之小,人类也许从不担心粒子会对人类形成什么威胁。但是最近,一些严肃的科学报告指出,在美国长岛的粒子加速器实验或相对论重离子碰撞实验,可能会产生一个微型黑洞,它将慢慢吞噬地球上的一切物质,包括地球。 二、机器人接管世界 经常有报道称,计算机的速度又达到了每秒多少亿次,一些科学报告甚至认为,到20 30年,计算机或机器人将拥有和人类大脑一样的储存容量和处理速度,甚至能完全代替人类思考。科学家甚至预言,即使是无意识状态下的机器人,同样也能对人类构成威胁。 三、纳米机器人 科学家希望通过纳米技术的研究,在短期内制造出尺寸更小、速度更快的电脑晶片,而长期的目标则是制造微型机器人,或称之为纳米机器人。它们可以被注射进人的体内,毁灭癌细胞和修补被损坏的人体组织,同样,纳米机器人还能够通过处理各种化学物品制造出有用的科学原料。然而,据一份科学报告称,纳米机器人能自我复制,将它们穿过的每一样物质的结构都复制成它们自己,而人类无法阻止这种过程发生。 四、生化武器的危害离人类并不遥远 在20世纪60年代,随着抗生素和抗滤过性病原体的发明,人类充满信心地认为我们已经永远征服了各种传染疾病,所有病毒都可以被抗生素杀死。不幸的是,更多的病毒开始转变它们的基因以抵抗抗生素的作用。到现在为止,让医学家们束手无策的病毒不减反多。 基因工程走得更远,人类已经可以通过修补DNA改变生物体,用高科技改变一些动物或植物的遗传基因,人造染色体不久也将被用于医学和农业科学上。然而,这些善意的基因技术或许也将带来一场意想不到的灾难。人类也许认为自己操作的是一种友好的生物基因,然而它们可能会以某种科学家意想不到的方法毁灭庄稼、毁灭动物甚至人类。 生化武器病毒对人类来说是最大的威胁之一,以前它很难被制造,然而目前因特网上的一些生化病毒制造信息却使其变得十分容易。 五、超级火山爆发 地球上曾遭遇过至少六次毁灭性的火山爆发,相对于这些超级火山的爆发,意大利埃特纳火山只是一个小儿科。英国伦敦大学学院的地球物理学教授比尔·麦格在他的著作《走向世界尽头》一书中认为,下一场超级火山爆发只是一个时间问题 六、地震引发世界经济危机 人类无法预知地球是否还会再发生一次类似1923年那样的东京大地震。在那场地震中,20万人死亡,经济损失达500亿美元。科学家估算,如果人类再遭受一次类似1923年的东京大地震,世界股票市场将如自由跳水,欧洲和美国经济将彻底崩溃。 大地震甚至可以改变地球转速 七、小行星撞毁地球概率大过彩票中大奖 在地球过去的历史上,曾经多次被来自外太空的小行星或慧星撞击过,但这些天外来客由于体积较小,对地球构不成巨大的伤害。然而,科学家认为,一颗直径超过150英尺的小行星撞向地球,就将成为一场人类的灾难。如果一颗这样大的小行星击中伦敦,将能使整个欧洲毁灭。科学家通过测算,认为一颗直径1公里大小的小行星每隔10万年就会撞击地球一次,这种尺寸的天外物体将会引起全球性的生态灾难。而一颗直径1 0公里大小的天外物体将会夷平地球,使地球重现6500万年前恐龙灭绝的灾难。据英国索尔福德大学的杜肯·斯蒂尔教授的研究,大约有1500颗直径1公里大小的小行星已经或正在掠过地球的轨道。 八、热死 地球温室效应日益明显 在过去的一个世纪内,地球温度上升了0.6摄氏度,这直接导致了地球上由风暴、洪水、干旱等引起的各种天灾成倍增加。据统计,2000年发生的地球天灾数是199 6年的两倍,科学家预测,在21世纪,这些灾难数将以6倍的比率增加。最新科学研究结果证明,今年夏季,北冰洋冰块正在大量融化,这些都将加速地球气候变暖,使未来的人类在温室效应的热浪中"渐渐死亡". 九、战争和核武器 自人类发明核武器以来,在核威摄的保护伞下,人类战争非但没有减少,反而似乎增加了。自1950年以来,地球上发生过20次灭绝人性的大屠杀,超过100万人死亡。事实上,随着美苏冷战的结束,人类面临的核威胁变得更加严重。据数据统计,目前全世界有31000多枚核武器,只要千分之一被人滥用,就足以导致人类末日提早来临。恐怖的核战 十、不可抗力 除了以上九种人类可能面临的威胁外,科学家将最后一种威胁归之于大自然的不可抗力。宇宙中存在很多未解之谜,而每一种神秘的力量都足以对人类未来命运产生至关紧要的影响。有科学家认为,宇宙中哪怕数百万光年以外的一颗超新星爆炸,都将潜在影响地球在太空中的命运。
地球是我们赖以生存的家园仍赖在这个地球上已经生活了,几十万年也正是如此,地球的一举一动的变化都是影响着人们未来生活的一些变化,特别是在以后在全球变暖大趋势下,这样的地球是否还会适合人生存下去,这是一个疑问?也正是如此,我们想要考虑到人类的未来的一个生存发展的话,那么对于地球的保护一定要做到完美。就未来地图的温度来说,还是挺适合人类生存这其中的原因。
一、人类在对地球进行调控。首先人类一直在生活在地球内部,所以说它对于地球的控制也是非常的快,而现在地球已经成为人类的生活的家园。假设如果地球发生了一个重大的改变,对于人类来说这是一个重大的影响,所以说人们最近这几些年一直在倡导节能减排以调控地球内部的温度。目的就是为了地球适合人类以后的生存。
二、目前来说地球的温度变化还不是特别高。就从另外一个方面去想这个问题,就目前来说地球内部的温度还不是特别高,而且它还适合现在人们的居住,但是在未来的时候,它的温度变化也不是特别的快,因为经过几十万年的变化,地球的内部温度也不过仅仅的上升了几度而已。正是如此,在未来地球的变化还是在人类可控范围以内。
三、地球内部还有自控功能。还有一个因素,就是最近这几千年科学家们发现地球现在最在进入小冰河时期,而小冰河时期正是温度下降的情况,所以说小冰河时期也正是缓解全球逐渐变暖的一个局面,所以说地球内部还是有自控能力的。它对于自己未来的发展还是有着深入的控制,自我调节和疏导内部的压力。
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未来地球温度不适合人类居住了,很容易就会上到40多度,人类很难生存。
适合,随着环境的改变,人类也会改变,毕竟人类是智慧生物,可以很好的适应大自然。
我觉得适合,因为温度不会变的很高,只会变高一点。
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