地球瘋狂吸熱!熱量貯存是2005年兩倍,北極圈和美國持續高溫警報

大千世界 2021/07/05 檢舉 我要評論
 

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文/天空之城團隊

 

根據2021年6月發表在《地球物理研究快報》上的一項研究,科學家們利用地球觀測衛星以及分佈在全球各地海洋中的感測器網路,發現地球吸收的熱輻射能量與對外流出的熱輻射能量之間的差異變得更加明顯,統計分析了2005年到2019年的資料,這種差異程度翻了一番,也就是說地球現在貯存熱量的能力是2005年的兩倍。

北極圈和美國持續高溫警報

目前才六月份,北半球算是剛剛入夏沒多久,但位於北極圈以北1度,西伯利亞東北部的維爾霍揚斯克,其地表溫度一度達到了48攝氏度,而整個西伯利亞也在熱浪的進攻下,持續高溫。

這種溫度是個什麼概念呢?簡單來講,在冬季,維爾霍揚斯克是北半球最冷地區之一,與奧伊米亞康並稱為北半球的寒極;在夏季,其七月份的平均氣溫是在16攝氏度左右,而如今48攝氏度的地表溫度則意味著氣溫也至少有三十度出頭,與往年的氣溫相差將近15攝氏度,況且現在還沒有真正進入七月份,可想而知,接下來到底會有多熱,北極圈高溫警報毫不誇張。

而同處北半球的美國,也被高溫折騰得不輕。就在6月27日,美國西北部地區多個城市打破了歷史最高氣溫記錄,其中勒岡州波特蘭市甚至達到了43攝氏度的氣溫。為此,美國氣象局已經對西部多個地區下達了極端熱浪警報,多個地區未來將出現超過40攝氏度的高溫天氣。

地球瘋狂吸熱的主要原因是什麼?

該項研究表明,地球吸熱的主要影響因素有兩個,一個就是我們所熟知的溫室效應,還一個是地球自身的一種被稱為PDO的自然迴圈模式。

這個PDO模式簡單來說,就是能夠導致太平洋溫度發生有規律的波動,比如當太平洋東部比較熱時,其西部就比較冷,之後冷熱區域再進行交換,而這個週期大概是十年。

但起主要作用的仍舊是溫室效應,自人類工業革命以來,長期大量的向地球大氣層內排入溫室氣體(比如水蒸氣、二氧化碳、氧化亞氮、氟利昂、甲烷等氣體),歷史資料顯示,近百年以來,地球的平均氣溫已經上升了0.6到0.9攝氏度。

而且值得注意的是,溫室氣體的排放速率與全球氣溫升高的速率並不是我們想象的那種簡單的對等關係,並且今後可能會出現更多的溫室氣體並不是人類排放的情況。

這是因為在溫室氣體中含有水蒸氣和甲烷等成分,而這兩個成分,即便是人類停止排放,也會受現有的溫室效應而影響。因為當海洋蒸發以及北極圈凍土層中儲存的甲烷隨著凍土融化時,水蒸氣和甲烷自然就增加,而這將會進一步加劇全球變暖趨勢。

溫室效應真的有這麼強的升溫貯熱能力嗎?

說實話,這兩年我在網上看過很多言論,說溫室效應是騙局,因為喊了幾十年地球要升溫,但結果在日常生活中,似乎並沒有發生什麼危險的事情,甚至於還將溫室效應上升到西方國家的某種把戲。

實際上事情沒有這麼複雜,因為溫室效應本身就是一個中性詞,它的主要作用就是為地球貯存熱量,不讓熱量過快過多地散發到太空,只不過近百年來的人類活動,導致這個效應趨向于過強的狀態,但又因為地球本身的「體量」很大,量變導致質變的情況還沒有出現罷了。

下面我就從一個最原始的方面讓你意識到溫室效應的「強悍」之處我們知道,地球目前的平均地表溫度是在15攝氏度左右,而溫室效應則起到存熱的作用,使得氣溫上升,那麼也就是說這裡的15攝氏度是溫室效應參與後的結果,那麼如果沒有溫室效應,地球的地表溫度又該是多少呢?

實際上這就是一個熱平衡的問題,如果地球失去了大氣層(也就是沒有溫室效應了),那麼計算地表溫度的核心就建立在一個核心上:地表吸收的熱輻射能量=地表散發的熱輻射能量。

依據斯特藩-玻爾茲曼定律,我們可以得到計算地表溫度的方程式,如下圖:

其中等式左邊Te是熱平衡時地表的溫度;I是太陽常數(1.35*10^3 瓦/平方公尺);a是光照反射率,地球為0.3;σ為斯特藩-玻爾茲曼常數。

由此我們可以得到,地表溫度為零下19攝氏度左右!是不是被嚇了一跳,這個數值與15攝氏度差了整整34攝氏度,而這差的34度全是因為溫室效應導致的。

說到這,實際上還有一個更加誇張的例子,那就是金星,我們知道它目前的地表溫度是475攝氏度左右,而如果除去溫室效應的影響,其地表溫度只有30到70攝氏度之間,中間差了四百多度!

金星表面

總結

使用清潔能源、保護並增加森林涵蓋面積、減少溫室氣體排放等等,這是人類能夠控制溫室效應所導致的全球變暖、氣候異常的主要辦法。

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