科學(xué)家預(yù)測：數(shù)億年后地球?qū)⑿纬沙?jí)大陸 全球氣候狀況將徹底改變

科學(xué)家預(yù)測稱，數(shù)億年后地球?qū)⑿纬沙?jí)大陸，全球氣候狀況將徹底改變。超級(jí)大陸是指由多個(gè)大陸組成的巨大板塊，預(yù)計(jì)未來2億年后出現(xiàn)。

近期，科學(xué)家通過超級(jí)大陸改造模型模擬了地球的“深度未來”(deep future)景象，并在12月8日召開的美國地球物理聯(lián)盟年會(huì)上展示了該項(xiàng)研究。他們認(rèn)為未來地球有兩種可能：第一種是大約2億年后，幾乎所有大陸都被擠入北半球，南極洲將孤零零地留在南半球;第二種是大約2.5億年后，一個(gè)超級(jí)大陸將在赤道周圍形成，并延伸至北半球和南半球。

對(duì)于這兩種可能性，研究人員基于超級(jí)大陸地形結(jié)構(gòu)推測了每種情況對(duì)全球氣候的影響，他們驚訝地發(fā)現(xiàn)，在第一種可能中，即當(dāng)大陸在北半球擠壓在一起時(shí)，地形是多山結(jié)構(gòu)，全球溫度明顯低于其他模型。這預(yù)示著地球?qū)⒔?jīng)歷一段史前未有的深度冰凍期，并至少持續(xù)1億年時(shí)間。

研究報(bào)告的主要研究作者、美國宇航局戈達(dá)德太空研究所的物理科學(xué)家邁克爾·韋爾(Michael Way)稱，事實(shí)上，地球大陸結(jié)構(gòu)并非一成不變。在過去30億年里，地球已經(jīng)歷多個(gè)地質(zhì)變化時(shí)期，最初地球大陸板塊是聚集在一起，形成非常龐大的超級(jí)大陸，之后逐漸分裂。

距離當(dāng)今時(shí)間最近的超級(jí)大陸是泛古陸，它存在于大約3億-2億年前，囊括著如今的非洲、歐洲、北美洲和南美洲。依據(jù)之前的研究報(bào)道，在泛古陸之前的超級(jí)大陸是羅迪尼亞超大陸，它形成于16億年前，在14億年前解體。

另一組科學(xué)家此前也模擬過未來的超級(jí)大陸，依據(jù)第一種可能性，超級(jí)大陸在北極附近聚合而成，被稱為“阿美西亞大陸”;依據(jù)第二種可能性，他們認(rèn)為未來大陸將在2.5億年內(nèi)由赤道附近的大陸板塊聚合而成，被稱為“奧里卡大陸”。在最新研究中，韋爾和同事選取了奧里卡大陸和阿美西亞大陸板塊結(jié)構(gòu)以及不同地形，其中包括：較高的山脈、平坦接近海平面的地形，或者多數(shù)平坦且存在一些山脈的地形，之后將這些數(shù)據(jù)輸入ROCKE-3D循環(huán)模型中。

除了板塊構(gòu)造之外，其他參數(shù)依據(jù)地球變遷而變化，為科學(xué)家模擬未來地球地形深度分析提供了理論依據(jù)，例如2.5億年后，地球自轉(zhuǎn)速度會(huì)比現(xiàn)今稍慢一些。韋爾稱，我們的模型考慮到了這一點(diǎn)。

韋爾說：“地球自轉(zhuǎn)速度隨著時(shí)間的推移而逐漸變慢，未來2.5億年，一天的長度將大約增加30分鐘，所以我們把這個(gè)數(shù)據(jù)放入模型，觀察是否有影響。此外，未來2.5億年太陽光度也會(huì)略有增強(qiáng)，因?yàn)殡S著時(shí)間的推移，太陽會(huì)越來越亮，我們將該參數(shù)加入模型中，觀察到未來地球遭受的太陽輻射量有所增加。”

在他們的模型中，出乎意料的結(jié)果是，未來2.5億年，全球氣溫降低了近4攝氏度，而北半球存在多山地形的阿美西亞大陸。這主要是由于強(qiáng)烈的冰反照率反饋所致，這個(gè)北部超級(jí)大陸較高緯度的雪冰將在夏季和冬季數(shù)月時(shí)間持續(xù)覆蓋陸地，韋爾說：“這通常會(huì)使陸地表面溫度比其他情況低幾攝氏度。”

相比之下，在山脈較少的阿美西亞大陸模型中，可以形成湖泊和內(nèi)海。它們將大氣熱量從赤道傳輸至北部，使冰雪季節(jié)性融化，這樣陸地就不會(huì)永久凍結(jié)。

在現(xiàn)今的地球環(huán)境下，海洋環(huán)流將熱量輸送到遙遠(yuǎn)的北部地區(qū)，穿過格陵蘭島和白令海峽。但是當(dāng)一個(gè)超級(jí)大陸出現(xiàn)時(shí)，這些熱量輸送的通道將關(guān)閉。韋爾說：“在超級(jí)大陸時(shí)代，無法將低緯度或者南方夏季的海洋熱量向北傳輸，使高緯度冰層融化，并使氣候變得溫暖。”

距離現(xiàn)今最近的冰河時(shí)代持續(xù)了數(shù)萬年時(shí)間，但阿美西亞大陸的形成可能會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)冰川期到來，該冰川期將持續(xù)更長時(shí)間。韋爾說：“這意味著未來的冰川期將是1億年，或者1.5億年。”

這對(duì)地球生命將意味著什么呢?隨著熱帶低地的消失，它們維持的生物多樣性環(huán)境也隨之消失，然而，適應(yīng)在極端寒冷環(huán)境的新物種可能會(huì)出現(xiàn)，類似于冰河時(shí)代初期的物種。

韋爾說：“當(dāng)?shù)厍蛉f物進(jìn)化足夠長的時(shí)間，就會(huì)以某種方式填補(bǔ)每個(gè)生態(tài)龕位，未來異常寒冷的氣候?qū)⒅髟椎厍?億年，或者更長時(shí)間，對(duì)于物種進(jìn)化歷程而言，這是一段很長的時(shí)間。”(卡麥拉)