量度过去空气 寻找未来路向
来源:新锦娱乐  发布时间:2019-11-07 17:14
  
  新锦江娱乐:www.xjj01.com,不少人认为,全球暖化及气候改变,可能是人类在这个世纪中面对的最大难题。为了能更快更完善地解决这个问题,科学家们必须更全面更深入地了解地球的气候系统。是的,地球的整个气候系统複杂无比,我们还未能完全了解呢。未能全面了解这个複杂的系统,也是全球人类无法同心协力解决气候问题的部分原因:许多质疑甚至不接受全球暖化的人,都辩称既然科学家们之间也未能对气候的了解和预测达成共识,其他人亦无法对全球暖化投以信任的一票。那麽今天就以海水温度为例,让我们分享一下科学家们在这方面的努力。
  推算海水温度 靠生物不准确
  地球的气候系统千丝万缕,海洋也是很重要的一环:海水的温度反映了地球两极冰块溶化的速度,也影响了海水吸纳二氧化碳的容量、颱风形成的机率,因此是帮助科学家们了解地球气候的重要资料。
  尤其是大约两万年前,地球正值一个冰河时期的尾声,不过在不太清楚的原因之下,地球在其后的一万一千多年经历了一段气候温暖的时期。要理解这个「摆脱」冰河时期的原因,科学家们极需知道当时地球的气候状况,以求深入了解相关的科学原理、优化各种各样的气候模型。数千数万年前的海水温度,就是对科学家们极有用途的数据之一。
  不过要知道数千数万年前的海水温度,谈何容易?那个时候的人类还在十分原始的状态,可能连什麽是温度也不懂,自然不会留下什麽记录;看来我们得依赖当时遗留下来的一些东西,好让我们从中推断出当时的海水温度。
  一直以来,科学家们使用的很多方法,都跟当时的生物有关:什麽样的生物遗骸聚在一起、贝壳中镁与钙的比例、一些海洋生物有机化合物的化学结构排列,这些都受海洋的温度影响,因此可以用来推断古时的海水温度。不过这些方法要求我们对生物如何受海水温度影响有深入的理解,实际上来说并不容易。因此推断出来的温度,误差可能高达摄氏1度。1度说来好像不多,不过冰河时期完结前后,海水温度的改变大约也只是3度而已;由此看来,1度的误差可谓一点儿也不少。
  懒惰贵族气体 推测更为准确
  为此,美国加州大学(圣地牙哥分校)的气象物理学家Bernhard Bereiter和他的研究伙伴,开发了一个并不依赖生物的方法去找出数千数万年前的海水温度:经常被用于霓虹灯中的贵族气体(noble gas)不容易跟其他物质发生化学反应,与各种生物也很少有「瓜葛」;因此这些贵族气体,特别是当中较重的氪(krypton)和氙(xenon),能有多少溶解于海水当中,主要受温度控制,而很少受其他的化学跟生物反应影响。而且这种溶解过程发生相对较快,海水温度改变以后大约100年后,氪和氙的溶解量就会有相应的反应了,因此可以容许科学家更容易推断出准确的海水温度。
  当海水变暖,较少的氪和氙就会溶于海水之中;相对来说,大气层中的氪和氙就会变多。只要我们找到过去的空气,再量度当中氪和氙的含量,就可以知道当时海水的温度啦。
  只是我们怎样找到过去的空气呢?南极冰层之中藏了不少「古时」的气泡,当中就是过去的空气啦!利用这个方法,Bereiter和他的研究伙伴可以判定海水温度在350年之间的改变,推断出的温度的准确度,更高达四分之一度。Bereiter这些重要的研究成果,将对我们再进一步理解气候模型起着极其重要的作用。文章来源:新锦江娱乐:www.xjj6789.com
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