地球要“大降溫”? 科學家: 它正瘋狂吸熱, 內部正在“吞噬”碳

據發表在《自然通訊》上的研究報告,來自劍橋大學和新加坡南洋理工大學的

科學家

們發現地球的內部正在大量“吞噬”碳。這些年來,我們一直在談論一個與碳物質有關的問題,那就是氣候變暖。常見的

二氧化碳

氣體為什麼會是氣候變暖的“罪魁禍首”呢?

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二氧化碳為什麼會導致氣溫上升

早在100多年前科學家尤妮斯·福特就已經發現在在太陽光的照射下,富含二氧化碳的封閉環境比在普通空氣環境升溫更加快,隨著太陽光減少,富含二氧化碳的封閉環境降溫也慢得多。對於這一個發現,尤妮斯·福特表示富含二氧化碳的大氣層能夠讓地球升溫,如果地球大氣中的二氧化碳含量上升,就會出現高溫天氣。之所以會導致氣溫的上升,是因為二氧化碳是一種紅外活性分子,它能吸收地球表面釋放的長紅外輻射。

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太陽光照射到地球時,臭氧層會過濾絕大部分紫外線,而紅外線、可見光都會照射到地面,這些紅外線會被吸收然後以熱量的方式輻射出去。如果地球沒有大氣層,那這些熱量就會直接逃逸到外

太空

,地球的溫度就會非常低。不過地球有一個濃密的大氣層,而是是含有二氧化碳這些

溫室氣體

的大氣層,能夠有效阻止這些熱量逃逸到外太空,將它們“鎖住”在地球內。於是乎,地球就能夠保持比較舒適的溫度。距離地球超過5500萬公里外的火星,在太陽光照射下溫度雖然可能會達到20多℃,但是在夜間溫度卻低至-130多℃,就是因為火星大氣層非常稀薄,不足以形成有效的溫室效應。

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地球大氣中含有二氧化碳這些溫室氣體,對於地球孕育生命來說其實是有幫助的,如綠色植物需要透過光合作用產生有機物,所獲得的能量透過食物鏈的方式傳給食物鏈頂端的動物。但是一旦地球大氣層二氧化碳的含量上升,就會出現溫度上升。現在科學家發現地球內部正在吸收碳,難道地球大氣中二氧化碳含量要下降?如果地球大氣中二氧化碳下降的話,地球是否會出現“大降溫”?我們先看看這一個新研究的情況。

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地球內部正在“吞噬”碳

這些研究人員發現,在構造板塊碰撞並潛入地球內部的俯衝區,被地球內部吸收進去的碳絕大部分會被鎖住,只有大約三分之一的碳會以火山噴發的方式再次迴圈出現在地表中。在俯衝區域的岩石在發生化學反應時會將碳物質捕獲,然後一起進入到地球內部深處,只有少量碳物質可以返回到地球表面。如果地球內部持續吞噬這些碳物質,那我們地球大氣中的二氧化碳是否能夠出現下降呢?

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這個其實很難說,雖然地球內部被發現正在吸收碳,但這個發現並不能證明地球是否會進入降溫的過程。因為地球是否降溫涉及到很多方面的問題,不能一概而論。一方面就是太陽光的照射,平均每天地球都會接收大約10億焦耳的太陽能量。如果太陽活動比較活躍,地球吸收的熱量可能會更多一些,地球的溫度可能會有所上升。如果太陽活動水平下降,地球吸收的熱量可能會有所減少,地球的溫度可能會有所下降。

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另一方面,就涉及到碳排放的問題。即使地球內部存在吸收碳的情況,地球大氣中的二氧化碳並不是固定不變的,我們人類社會在發展的過程中,會消耗大量化石燃料、釋放大量二氧化碳等溫室氣體。如果我們釋放的二氧化碳的量遠超地球內部吸收碳的速度,那大氣中的二氧化碳其實還是會呈現持續上升的趨勢。相反,如果我們釋放碳的量遠低於地球內部吸收碳的速度,再結合到地球表面綠色植物光合作用吸收一部分二氧化碳,那地球大氣中的二氧化碳含量可能會下降。從當前的情況來看,地球大氣中的二氧化碳含量並沒有出現下降,反而持續上升,科學家發現2021年5月地球大氣中二氧化碳濃度再次達到了歷史最高水平。

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它正瘋狂吸熱?

地球除了內部會吸收碳外,科學家還發現一個奇怪的現象,那就是地球的“能量不平衡”在2005年到2019年間翻了1倍。當太陽光照射到地面後,一部分能量會被輻射到外太空,有一部分能量直接被地球吸收。地球吸收的太陽能和反射回去的能量之間的差異,就是這個“能量不平衡”。在一段時間內,照射到地面的能量不會有什麼差別,所以,如果地球吸收的熱量過多,意味著反射的能量相對較少,地球的溫度可能會上升;反之,如果如果地球吸收的熱量過少,意味著反射的能量相對較多,地球的溫度可能會下降。現在科學家發現地球的“能量不平衡”在過去近15年時間內翻了1倍,意味著地球正在吸收更多的熱量。這對於我們人類來說,可能不是一個好訊息。

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總結:綜合來看,地球在短時間內出現大降溫的可能性並不是很大,畢竟地球大氣中二氧化碳並沒有完全降下來,在溫室效應的作用下,地球的溫度可能會持續上升。在今年我們就看到了很多地區都出現了罕見的高溫,如美國的死亡谷就出現了54。4℃的高溫,死亡谷地表的溫度甚至達到81℃。或許只有當我們實現碳達峰、碳中和後,地球氣溫上升的趨勢才會得到緩解。

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