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温室效应带来冬季极寒是地球系统维持温度长期恒定的缓冲机制

温室效应带来冬季极寒是地球系统维持温度长期恒定的缓冲机制

作者: 暖风轻谈 | 来源:发表于2018-01-22 21:50 被阅读25次

  电影《后天》里,那通天寒彻的急冻气候,其原因却是温室效应、全球和北极升温导致的。今年冬季的北半球,美国纽约等地的温度低于同时段的平均气温,我们中国,特别是中东部,马上也会出现比往年低很多的大雪降温,其原理恰好与《后天》的理论设定一致。

  当然,电影毕竟是电影,即使出现了电影中的急冻情形,鉴于其根本原因是气候变暖,那么这种急冻天气也必然是有期限的,这个期限不是一万年,最多只是一个季度,到了春天,最多到春夏之交,气温就会报复性的反弹。最终的结果,年平均气温,仍然是一年比一年高的趋势。

  官方的语言,对这种现象的总结就是,极端天气在增加。极端天气,意味着这种天气包含着更多的能量。这句话有时不好理解,难道比往年平均低很多的寒冬里,也包含着更多的能量?是的,更低的气温,意味着与降温前、温度回升后,有着更大的温差,而温度差本身就是一种势能,更大的温差意味着更大的势能。这种温度势能最终会转化成大气、洋流的动能,带来更强的风暴、海浪;从更长远的时间段来计算,还有一小部分会转化成大地的动能,带来更多的地震能量。


  温室效应带来的冬季更低的温度,从系统平衡的角度,实际上是一种地球系统对抗温室效应带来的增温的纠偏和缓冲机制。地球上的生物圈已经维持几十亿年了,人类诞生也有数百万年,而文明的诞生也有万年以上。如果地球大系统没有这样一种缓冲和纠偏机制,能保持年均温度长期基本恒定,那以上三者都不可能发展到今天的高度。

  我们知道,白雪地面反射太阳光的能力是很强的,但白雪盖住地面也能防止大地热量的散发,主要是防止地面以辐射和传导给更冷的空气两种方式散发热量。两种效应相互抵消的结果,在大陆温带和亚热带,白雪带来的降温效果是大于其保温效果的。当温室效应发生作用后,地球吸收了更多的太阳能量,这种能量作用在北极地区,使北极地区的低温外溢,拉低了中低纬度地区的冬季气温,带来更大面积的白雪地面,更长的白雪存留时间,由于增加的白雪面积和存留时间更多地分布在较低纬度的地面,从全球范围在计算,这样地球吸收的太阳总能量将会减少一个惊人的数量,从而抵消温室效应带来的增温效果,最终地球的气温逐步在震荡中回到平均水平。至于高纬度地区,本来就是冰雪为主的地区,而且太阳的高度角太太斜了,包含的能量本来就少。

  令人遗憾的一个事实是,这种地球自带的纠偏和缓冲机制,在人类活动如此广泛、强烈的时代,已经逐渐失灵了。如今,城市里的热岛效应,混凝土的屋顶和道路,都使得积雪难以存留,更别说人类还大规模地扫雪、撒盐化雪。而且,积雪降温的纠偏作用最明显的中纬度地区,恰好是人类密度很大的地带,人类活动对于积雪的干扰更加强烈。

  人类的活动造成了温室效应,人类的活动又让对抗温室效应的纠偏机制部分失灵。可以想像,在最近和中期的将来,地球气温稳步上升的态势仍将持续,各种极端天气增加的态势仍将持续。


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                                                                                                    2018-1-22,9/100

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