冰凍的地球…如何解凍?!

在許多的地質紀錄中顯示,地球早期可能曾經完全結凍,如果真是這樣,那我們需要多少二氧化碳才能有足夠的溫室效應讓地球回暖呢?答案可能是…再多也不夠!

在地球歷經冰河期與間冰期氣候冷暖交替的歷史紀錄中,大約在新原古代(Neoproterozic peroid),距今九億至五億四千三百萬年之間的地層中,被發現冰河時期的特徵廣泛地出現在全球各處,因而引發了地質學家們推論這是一個全球冰封的年 代,稱為雪球地球(Snowball Earth)。

如果地球真的曾經冷得像個雪球,那究竟要多少二氧化碳造成足夠的溫室效應,才能幫地球”解凍”呢?芝加哥大學的 Pierrehumbert研究員於是利用數值模擬的計算方式,並且採用有別於過去太過簡單的氣候模式,他加入了雪球地球時期理應出現的氣候特徵,包括: 冬季時大氣垂直溫度梯度降低、夏季時對流層頂降低、冰雪覆蓋效應、以及雲層造成溫室效應的能力降低。最後計算的結果顯示,即使二氧化碳的濃度加到今日的五 百五十倍以上,雪球地球也無法走出冰封的命運。

因此這樣的計算結果告訴我們,若不是還有我們所不知道的氣候回饋機制,或是大氣中的二氧化碳突然暴增,就是雪球地球根本不曾發生過。看來原本就頗令人懷疑的雪球地球事件,又增加了他令人爭議的程度了!

原始論文:Pierrehumbert, R. T., 2004, High levels of atmospheric carbon dioxide necessary for the termination of global glaciation, Nature, 429, P.646-649

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