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地球可随时间推移自我调节温度

地理 | admin发表于2024年05月13日 | 505个浏览

冰河时代、太阳辐射变化、强烈的火山活动……地球的气候经历了如此多的外部剧烈变化,为什么生命能一直存活下来?发表在《科学进展》杂志上的一项研究表明,即使经历了气候的戏剧性变化之后,地球也能够在巨大的时间尺度上(平均在10万年左右)调节和稳定自己的温度。

地球可随时间推移自我调节温度

美国麻省理工学院的研究团队发现,地球拥有一种“稳定反馈”机制,该机制已运行了数百万年,这是地球在过去37亿年左右的时间里成功维持生命的部分原因。科学家曾假设过这种反馈,但现在有了一些直接证据。

为了找到这一证据,研究人员深入挖掘了过去6600万年收集的古气候数据,应用数学模型来确定地球平均气温的波动是否可能受到一个或多个因素的限制。

一种可能的机制是“硅酸风化”,这是一种缓慢而稳定的硅酸盐岩石风化的地质过程,它涉及化学反应,最终将二氧化碳从大气中吸走,将其困在岩石和海洋沉积物中。

进入大气层的二氧化碳含量增加会加速风化活动,增加暴露的硅酸盐的数量,从而从大气中去除更多的温室气体限制未来的风化。

地球可随时间推移自我调节温度

研究发现,温度稳定的时间尺度与硅酸盐风化作用的时间尺度相匹配,最长可达40万年左右。化石和冰芯留下的记录表明,这种风化确实控制了温度。

研究人员认为,如果没有这种地质反馈机制,我们的星球将经历越来越极端的温度波动。了解这是如何运作的,对于理解地球的过去和未来至关重要。

“我们现在知道,今天的全球变暖最终会通过这种稳定的反馈被抵消。”麻省理工学院地球、大气和行星科学系研究生康斯坦丁·阿恩沙伊特说,“但另一方面,这需要数十万年的时间才能发生,所以速度还不足以解决我们当前的气候变暖问题。”

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