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大自然美妙的旋律（6）

这个地球冷冰冰

根据电影《后天》导演罗兰·埃默里赫的说法：2004年5月28日这一天是地球进入新一季冰期的开始，或者至少是他的影片寒意彻骨的首映日——它描述了人类与步步逼近的冰层顽强斗争的故事。

无疑，当很多人离开影院时，会因为这只是个幻想故事而大松一口气。但确实如此吗?过去的200万年里出现过20次冰期。地球在这种冰天雪地里度过的时间共达180万年之久（占这段时期的90%）。这样看来，我们无疑是幸运的，能生活在这样一个气候温和的时期。

有些气候学家把最近的这20次冰期称为“冰川期”，而专用“冰期”这个词表示世界上某些地方存在巨大冰盖的时期。按照这种定义，考虑到格陵兰岛和南极存在冰盖，我们其实仍然处于冰期。现在相对温暖的气候只是两个冰川期之间的短暂间歇期，即间冰期。一个间冰期平均持续1万年。我们现在所处的间冰期已经持续了1万年，这也许会令人担忧。

冰期和相关的冰川期与水循环有关。

在稳定状态下，阳光令海水蒸发。下雨时，水或者直接落回海洋，或者降落到陆地，由河流把它们送回大海。冬天，有些水分以雪或冰的形式降落，但到了夏天它们会融化，让水循环继续下去。

保持这种状态的关键因素显然是温度。然而，如果平均温度下降，就不会有足量的冰雪融化，它们会在地面上越积越厚。逐渐地，海洋里的水量减少，而陆地的冰层却增加了。

水中很难形成很大的冰层，因此地球的冰期历史似乎主要归功于大陆的分布。由于陆地把冰层从极地引到更南的区域，明亮的冰面开始反射太阳光，从而令地球温度进一步下降。

现代冰期开始于250万年前，之前是一个持续几亿年的温暖期，再往前是石炭二迭纪冰期。再往前几亿年是8亿年到5亿年前的超级冰川期。

上一季冰川期（但你常常听到的可能是“上一季冰期”这种说法）开始于大约11．5万年之前。气温开始下降，最后降至比现在的平均温度低大约7—10摄氏度。到1．8万年前，冰川期达到了顶峰，北美和欧洲北部大部分地区都为几公里厚的冰壳所覆盖。北冰洋的冰蔓延到美洲大陆沿岸并且包围了英格兰岛。

后来情况很快发生了变化，到距今1万年前，这个冰川期结束了。后来又发生了轻度反复。这个“小冰期”持续时间大约从1350—1850年；在这期间，农业受到很大冲击，并出现了大范围的饥荒。

那么是什么令地球温度上下波动，从而导致冰期或冰川期出现呢?这是气候学的前沿领域，有很多各持己见的理论。“小冰期”期间气温最低的时期是在1645年到1715年之间，恰巧与“蒙德极小期”——一太阳黑子几乎从太阳表面消失的时期——一吻合。太阳黑子是太阳磁场活动增加的标志。这令科学家相信地球的气候必然在某种程度上与太阳磁场有关。火山爆发令烟尘弥漫到上层大气，阻碍阳光到达地面，从而也会导致全球变冷。后一个原因几乎无疑令“小冰期”气候更加恶化。1815年，印度尼西亚的坦博拉火山爆发，令1816年成了“没有夏天的一年”。

但这两种因素的影响力都不足以解释真正的冰川期。最具可能性的解释是由塞尔维亚天体物理学家米卢廷·米兰科维奇率先提出的。他指出，冰期是地球绕日轨道变化所造成的。

米兰科维奇提出的轨道变化周期有三种：首先，地球绕日轨道的形状（偏心率）可能改变；其次，地球可能倾斜，改变倾角；第三，地轴可能改变所指方向，就像旋转陀螺般摇摆，称为“进动”。

所有这些都会影响地球吸收阳光的多少。米兰科维奇计算了在过去60万年里每种变化造成的影响，发现与冰川期有关联性。尽管这个理论显得前景光明，但直到20世纪70年代中期出现了新的支持数据时，科学界才开始接受。

还有一种理论是，米兰科维奇所没有考虑到的另外一种轨道周期产生了影响：地球轨道的方向，它相对于太阳赤道的角度会发生变化。当它与太阳赤道平面夹角很小时，地球会在大量黄道尘埃中穿行。这些尘埃在太阳赤道平面上环绕运行，因此就像火山灰一样挡住了太阳光，令地球温度下降。

但是，当美国加州劳伦斯·伯克利实验室的理查德·马勒教授在格陵兰岛的冰层中寻找这种灰尘时，结果却大大出乎意料。他说：“灰尘比我原先以为的少多了。因此要解释冰期的出现，我必须扩大地球上因素的作用。但米兰科维奇理论的支持者也是这样做的。”

其中一种因素可能是地球现在的全球性变暖趋势，有些科学家认为这可能在短短几十年间令地球平均温度下降几度。

这种理论是，随着北冰洋的冰溶化，深海水流可能被破坏，从而令把赤道暖水送到北欧海域的墨西哥湾流中断。洋流的水温将骤降，英国会被冰封。

因此，你再不用为自己2004年夏天又多买了几件保暖内衣而耿耿于怀了。然而，马勒似乎根本不担心这个：“下一个冰期?要千年之后才可能出现。”

冰期编年表

8亿年到5亿年前

前寒武纪大冰期这就是所谓的“雪球地球”时期，由超级大陆“罗迪尼亚”的分裂所致。冰层几乎覆盖了整个地球表面。

5．4亿年到3．2亿年前

古生代温暖时期“伊甸园”时期。异常温暖的气候似乎促进了多细胞生命的迅速发展——寒武纪生命大爆炸。

3．4亿年到2．4亿年前

石炭二迭纪大冰期各大陆形成了位于南极的一个超级大陆“冈瓦纳”。在1亿年的时间里，冰川在地球上来了又去。

2．45亿年前到3500万年前

中生代又是一个温暖时期，也是一个进化史上的剧变时期。这个时期包括恐龙时代，也预告了地球物种大繁荣的到来。

1500万年前

全球降温开始开始出现全球性温度下降，可能是由于大陆迁移引起的。南极大陆从南美大陆分离，导致寒流环绕南极大陆流动。

250万年前

现代大冰期开始巴拿马地峡——一一个巨大的天然海峡——一合拢了。这阻止了太平洋赤道暖流融汇到大西洋。北半球温度骤降。

11．5万年前

上一季冰川期开始冰川开始在北半球的大陆上蔓延。在顶峰时期，它们覆盖了地球上大约30％的陆地。

公元前10900年到9600年

新仙女木气候事件（东亚季风气候逆转）一次强烈、迅速的气候波动，它标志着上一个冰川期的结束。当它结束的时候，平均气温在50年内上升了近10度。