《自然》期刊刊文,溫室氣體讓人類免於進入冰河期

作者 | 發布日期 2016 年 01 月 19 日 21:56 | 分類 自然科學 follow us in feedly
flickr / John Haslam

去年聖嬰現象比 1998 年那次還嚴重,進入冬天後氣候暖的不像話,然後又遇到北極圈破洞引發的「霸王寒流」侵襲台灣,大家才驚覺冬天不是不來,只是來晚了點。霸王寒流冰封台灣,景象令人難忘,科學家表示,其實現在地球應該進入冰河期,是溫室氣體扭轉了大自然的規律。



《華盛頓郵報》報導,《自然》(Nature) 期刊刊登一篇論文指出人類應該在全新世 (Holocene) 早期就進入冰河期,但還好工業革命之前的人類就透過農業、焚燒、砍乏森林趨走了冰河期。

論文作者波茨坦氣候變遷研究所總監 Hans Joachim Schellnhuber 指出,人類從全新世中期躲開了冰河時期,且大量的溫室氣體可能延後了冰河時期的來臨,至少延遲了 10 萬年。

論文中提到兩個形塑氣候走向冰河期的關鍵因素,一個是人類因素,另外一個是非人類因素。這些都會影響日光的傳送,以及季節的變化,譬如讓夏天更冷,影響陸地上冰覆蓋面積,更重要的是,北半球高緯度在夏天接受到多少陽光,決定冰是否能長時期存在。

非人類因素是米蘭科維奇週期 (Milankovitch cycles),即地球自轉和在軌道上繞著太陽公轉的過程中,會有幾個準週期的變化發生,米蘭科維奇研究軌道離心率傾角、和進動的變化,這些在運動和方向上的變化改變太陽輻射抵達地球的方向和數量。

人類控制因素是來自我們砍伐森林,燃燒石化燃料排放至大氣中的二氧化碳含量,大氣中的二氧化碳會捕捉熱量,因此造成暖化效應。研究人員表示,無論地球現在處在哪個軌道上都會發生,且如果量夠大,會與周期相抵銷,帶來或驅走冰河期。

研究人員發現,幾千年前,二氧化碳濃度只高了一點點,就驅退了冰河期,讓人類可以享受相對友善的全新世間冰期氣候。工業革命之前二氧化碳只要比全新世晚期低 40% 的話,地球就會進入新的冰河期,地球在 80 萬年前與現在軌道路線相似,但當時二氧化碳的濃度只有 240 ppm,冰河期確實發生。

不過研究人員強調,地球還沒完全脫離冰河期,格陵蘭與南極洲還是有很大的冰蓋,在冰河極大化期間,冰蓋可覆蓋北歐與大部分北美,海平面比現在低很多。一個關鍵問題是,為何 11,700 年前全新世時期二氧化碳濃度會高,且這是不是自然現象。

他們認為,人類可能在工業革命前就開始影響氣候,透過砍乏森林,農業與其他手段讓二氧化碳濃度從 240 PPM 提升到 280 PPM。 維吉尼亞大學氣候科學家 William Ruddiman 也認可這份研究,表示工業革命時期人類排放阻止了新冰河期的可能性,證據也顯示千年以前人類就開始干預氣候,顯然是毫無疑問的。

新興人類文明基本上,在冰河期阻礙人類文明發展以前,就先攔截了冰河期,特別是在北半球地區。如果我們維持二氧化碳排放濃度在 280 ppm,即工業革命前驅走冰河時期的水準,人類可以在未來五萬年享受一個相對穩定的氣候,而不會進入冰河期或是經歷極端暖化的氣候。

但我們的二氧化碳濃度已經讓人類陷入相反的結果,格陵蘭與南極洲冰川大規模消失,研究人員表示,即使未來 50 年溫度升高幅度控制在 1.5-2 度以下,下兩次冰河期可能也會被現在的溫室氣體排放所壓抑。總之冰河時期是被驅走了,無論你喜不喜歡,都不能否認這是人類的「功勞」。

(首圖來源:Flickr/John Haslam CC BY 2.0) 

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