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科学家恢复的地球历史气候

  据地质学及同位素年代学研究结果,已知道过去2亿多年里(二叠纪冰期以后)全球气候与现在大不相同。那时各大陆上根本没有冰,海平面比今天高大约80米,全球气候温和,赤道地区(25~30℃)与两极地区(8~10℃)温差很小。约4万年前,赤道与两极的温差开始加大。由于板块运动,北方的劳亚古陆已分裂,北冰洋形成。此时南半球高纬区海水温度也迅速下降。2500万年前,南极半岛与南美洲安第斯山脉断开,环极洋流形成,造成南方高纬度地区至极区的极低温环境,南极大陆戴上永久的冰雪之盔。这些地质变动极大地改变了全球的大洋环流与大气对流状况,从而形成完全不同于以往的全球气候模型。

  200万年以来,地球上至少已经历过4~5次冰期-间冰期旋回。每次冰期的数万年中,无边无际的永久性冰雪从南北极推进到温带甚至亚热带,仅留下赤道附近的狭窄生存空间,海水退去,绿野变荒漠,气候寒冷干燥,大量物种灭绝。人类祖先(源于2~3百万年前)的幸存者被迫在饥寒交迫中长途迁徙,寻求新的生存乐土。最后一次冰期从7.3万年前开始,而到最冷的极盛期仅是1.8万年前的事。当时,全球拥有大约8千万至1亿立方公里的冰川,相当于今天全球冰量的2~3倍。全球陆地的1/3被冰雪覆盖,如加拿大平原上的冰盖厚达5.5公里,仅中美洲及以南的地区才逃脱冰雪的侵袭。大量水分被冻结在冰雪中,海平面比今天低160米。当时我国的海岸线比今天要向东800~1000公里,斯里兰卡与印度相连,萨哈林群岛、日本列岛与亚洲大陆合拢,白令海峡则是连接亚洲与北美洲的近2千公里宽的大陆桥。我国东部和中部年平均温度比现在低10℃以上,多年冻土带向南推进8个纬度。地球生命的格局也随之发生了巨大的变化,北极驯鹿在法国游荡,猛犸跑到了乌克兰。

  1.5万年前全球气候回暖。约7千年前,大陆冰盖消退到最低点,海平面比今天还要高出4米,全球进入最佳气候期。那时连撒哈拉沙漠的中心地带也有恒定的河流和先进的农业,亚洲东部、非洲北部、地中海地区、中东地区都出现过相当发达的人类文明。但在全球气候回暖的几千年中,也出现过若干次短期的气候波动。尤其是一些突发性的剧烈气候变化非常引人注目,例如距今1.1万年的一次突发性天气变冷变干事件(气候跃变)――“新仙女木事件”。这类气候跃变事件是否具有全球同步的时间与规模,还需要做更大量的研究工作。

  约3~4千年前,地球又经历了一系列气候变冷的波动,即所谓的“新冰期颤动”。当时年平均气温波动的幅度介于2~4℃之间。巴比伦文化、古埃及文化及早期希腊文化的衰亡,及我国春秋战国的动荡战乱,可能与这次新冰期有关。新冰期后,气候迅速恢复,此后又在稳定中逐渐变凉。而这一趋势又被许多次百年左右的扰动所间断。从7世纪到11世纪,进入相对暖期,这是距今最近的一个几百年尺度的显著暖期。欧洲比我国晚200年左右,称中世纪暖期。根据丝绸之路的丰富文化遗迹,可推断当时那里至少是草原环境,而非千里荒漠。蒙古大帝成吉思汗选择了一片最丰美的草原作为自己死后的墓地,而今天却草木不生。

  公元13~14世纪到19世纪,再次普遍出现了降温现象。这一趋势在17世纪达到顶峰,被称为小冰期。这是自全新世高温期以来最引人注目的一次全球性气候恶化事件。据历史记载,福建的荔枝在这期间曾两次被全部冻死,杭州的降雪终日比现在晚14天,天山的雪线比今天低200~300米,北京冬季的平均温度比现在低2℃,而北大西洋的表面水温则比今天低5℃以上。这次小冰期使欧洲和北美食物短缺,多次大灾害。曾经繁荣一时的格陵兰岛也再次沦为荒无人烟的冰雪王国。两年前,独身走完万里长城的中华奇人刘雨田在塔克拉玛干沙漠发现浮沙下成片的干枯芦苇根,而地表最高温度却达88.3℃。

  小冰期的最后一个极冷时期在20世纪初结束后,就开始了近代的气候增暖过程。其间经历20年代增暖、50年代降温、70年代回暖几个阶段。我国50年代的降温更为剧烈,70年代的回暖则不甚明显。且我国南方与北方的表现也有明显的差异。本世纪60年代中期气候又发生了一次跃变,当时北部非洲、印度、中国和日本等地区同时出现干旱气候。

 

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