近日,美国科学网站(Live Science)发文:Could Earth's Oceans Ever Boil Away?(地球上的海洋能沸腾吗)。文章称,目前,海洋温度正处于自20世纪中期以来的最高水平。而且,由于人类引起的气候变化,未来几年情况只会变得更糟。
那么,人类不断排放的温室气体会不会,让海洋变得过热而开始沸腾呢?对此,普通人或许没有考虑过。但对于科学家来说,哪怕地球上有任何一个人发出这样的疑问,研究者也会试图解答他的问题。
文章称,对于是否会沸腾的问题,其实多年前就有科学家进行了研究,答案是值得庆幸的。经过推算,人类目前的做法可能永远无法,把地球升温到足以沸腾的程度。对此,非营利组织伯克利地球(Berkeley Earth)的气候科学家泽克-豪萨夫(Zeke Hausfather)说道:“即使我们烧掉地球上,所有已知的化石燃料,也不会得到那么多的热量。”
他同时表示,值得一提的是,尽管人类办不到,但如果这一切会发生的话,人类可能在地表达到足以烧开水的温度之前,就已经不存在了。因为,在此之前,随着温度的逐渐升高,各种恶劣的气候早已摧毁了所有生命。
文章称,我们都知道,地球的热量来自于太空的辐射,其中太阳光占绝大部分。然后,二氧化碳和甲烷等温室气体,通过将太阳的能量储存在大气层和地表,以提高地球的温度。豪瑟夫表示,在地球获得的所有热量中,海洋表面吸收了其中的大约93%。
在此过程中,海洋吸收的热量,会被暂时储存在深100米的水层,也就是人们所熟知的“混合层”。然后,热量进入更深的水层,将需要更长的时间。文章称,由于水的密度比空气大,这使得水有更强的吸热能力。据测算,海洋表面以下2.5米处储存的热量,和其上方大气层储存的热量相当。
文章称,从理论上来说,只要温室气体足够多,地球表面就能达到沸点。这是因为,热量使水分子蒸发到大气中,而水蒸气本身也是一种温室气体,所以这将形成一个恶性循环,整个世界也会变得越来越暖。
那么,如果将地球加热到沸腾,究竟需要多少燃料来产生温室气体呢?对此,2013年发表在《自然地球科学》(Nature Geoscience)杂志上的一篇论文,或许可以解答这个问题。论文指出,产生这种“失控的温室效应”所需要的燃料,大约是地球现在已知化石燃料储量的10倍。
该论文的测算,是不是也意味着,将地球上所有能烧的都烧了,也仅能使地球上升10度呢?文章称,像这类研究得出的结果,往往充满了不确定性,并且警告意味浓重,因此是否能上升10度不得而知。但从 历史 上看,地球海洋表现得一直很有弹性,这有助于应对一些极端气候。
例如,在数亿年前,当时的地球更准确的说,其实是一个“雪球”,它的表面完全被冰覆盖。而到了5500万年以前,全球的平均气温只有5到8摄氏度。尽管经历多次的极端气候期,但地球每次都能回复到相对稳定的温度。
垂死的太阳,垂死的地球
文章称,就像前文说到的,人类不可能令地球沸腾。但这并不意味着,地球永远不会出现这种景象。我们在讨论这个问题时,绝对不能忽略太阳。在整个太阳系中,真正决定地球命运,而不仅仅是人类命运的,也只能是这颗恒星了。
文章称,在遥远的未来,当太阳的生命走到尽头时,它就会向外扩张,并最终成为一颗红巨星。此时,或者在这之前,地球上的海洋早已沸腾并蒸发得无影无踪。
早在2008年,科学家克劳斯-彼得-施罗德,就曾对地球的未来进行推演。推算的主要内容是,地球将如何结束它的生命。对于得出的结果,克劳斯表示,海洋开始蒸发可能会发生在10亿年之后。但他同时表示,这一数字存在很大的不确定性。
文章最后指出,到那时,人类已经用不着担心未来了。因为在此之前,我们也许早已走上渡渡鸟(已灭绝的鸟类)的老路了。但是,即便海洋消失了,这并不意味着地球生命会立即结束。克劳斯说道:“一些简单的生命形式,完全有可能在没有水的情况下,存活一段时间,但在适当的时候(不要问我这到底是什么意思),地球表面很可能会融化,这将使所有的生命痕迹,连同这个星球彻底消失。”