今年夏天,热浪席卷北半球。7月9日,美国加利福尼亚州死亡谷国家公园的气温达54.4℃,接近年在此地创造的全球气温最高56.7℃的纪录,整个北美地区似乎处于“千年一遇”的酷热盛夏。北极圈也“中暑”了,6月23日,俄罗斯莫斯科气温创34.8℃的纪录,挪威萨尔特达尔气温高达34.0℃,仅比挪威历史最高气温低1.6℃。对北半球的炎热,有媒体甚至表示,霍金关于地球变成“火球”的预言可能成真。
关于地球的温度,著有《昆虫记》《自然史》以及《地球理论》的法国博物学家、作家布丰曾推测,北极曾现猛犸象,北极原先温暖,整个地球原先炎热,如太阳炽热,后经7.48万年的冷却才成现在冷热基本适宜的环境。布丰的“热铁球”假说,后被爱因斯坦称为“科学定律之最高定律”的热力学第二定律所支持,即封闭系统的演化是熵增的自发过程,热量自动地从高温流向低温,系统趋冷。
地球有着46亿年的历史,判断冷热不如借助于水的形态。惊涛拍岸的证据是27亿年前的沉积砾岩,万里冰封出现的时间为24.5亿年前至22.2亿年前。因此,地球经历了在43亿年前水仅呈汽态存在的火球地球、23亿年前液态水基本覆盖全球的水球地球、自23亿年前至今冰川均存在的雪球地球等3个阶段。未来,可能为冰球地球阶段。整个地球演化史,是降温变冷的单趋势不可逆过程。
雪球地球分为仅极地有多年冰雪覆盖的热室地球、冰川漫延覆盖到高原区的温室地球、冰川再扩散至中低纬度平原地区的冰室地球等3种。雪球地球至少5次发生大冰期而成为冰室地球、5次进入间冰期而转化为温室—热室地球。每次大冰期降临,便是生物大灭绝之时。一旦进入大间冰期,又是生物大爆发之时。发生在3.50亿年~2.75亿年间的第四次冰期,生物界中科的灭绝率为51%、种的灭绝率为95%,史称“二叠纪生物大灭绝”。随后所进入的大间冰期,便有中生代恐龙横行大陆、鲨鲸称霸大洋的盛况。生物繁荣于冷中的热期、衰败于热中的冷期。
人类出现于第五次大冰期、大间冰期发展的第四纪。万年前至10万年前的阶段,旧石器时代至少经历了7次冰期(冰室地球)、7次间冰期(温室地球),冷热循环往复。新石器时代在11万年前至1万年前间为沃姆冰期(冰室地球),因火种传递,陶器、铜器、铁器开创并发展于间冰期(温室地球),可见文明爆发于“全球变暖”的进程中。
一年寒来暑往,若能活岁,则能经历百回冷热旋回。气象站建立数百年来,热浪、寒潮等极端温度事件频发;自20世纪80年代起,每10年发生热浪2.7次、寒潮6.4次,几年一变或几月一变,主导演是大洋环流、海表温度所决定的厄尔尼诺—南方涛动,且滔滔不绝。
今年席卷北半球的热浪,不是工业发轫以来最强烈的一波,但北美酷热在6月底几天内导致多人死亡,西亚酷热在7月4日诱发里海可燃冰失稳、泥火山喷发、甲烷逃逸、海面自燃。这些仅是点上灾变的例子,还有面上的影响,其中可能会导致中低纬度地区炎热干旱,农作物歉收,饮水困难,吃饭困难,社会动荡等,而中高纬度地区则相反。
热浪与寒潮形成的“跷跷板”,注定了南方、北方在气候利益方面具有“跷跷板”式的涛动转化。对于涛动的极端气候事件,当唯变所适,以避害趋利。
(作者系中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所教授级高工,自然资源首席科学传播专家)
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本文由中国自然资源报社