近年來,地球氣候異常一直是人們的熱門話題。溫室效應更是人們耳熟能詳?shù)脑~匯。我們都知道溫室效應,就是大氣中的溫室氣體導致地球氣候暖化。那么超溫室效應是什么呢?
要解釋這個概念,我們得回到35億年前的地球。那時,如果你站在地球上,你也能看到太陽,不過,那個太陽與今日之太陽相比,會顯得較小,并且陰暗一些。太陽帶給地球的能量也少了25%左右。因此,當時地球應處于極低溫的狀態(tài)。但根據(jù)古氣候的研究,遠古時代卻很溫暖,一點也不寒冷。這種現(xiàn)象該怎么解釋呢?
這是一個經(jīng)典的問題,涉及到早期地球氣候的問題,由于供給地球大氣的太陽能量不足,便產(chǎn)生了這一個科學難題。為了解決這一難題,美國康乃爾大學的薩根和馬倫提出一項假設(shè),他們的假設(shè)稱為“超溫室效應”。他們認為,氨和甲烷這兩種氣體能非常有效地保留地表附近大氣層內(nèi)的紅外線輻射,而且在遠古時代,大氣中這兩種氣體的含量非常高,正好彌補太陽能的不足,因此能維持地球的氣溫。
這一理論在原理上似乎能夠解釋得通。但是,也并非無懈可擊。有批評者指出,氨和甲烷這兩種氣體固然能夠為地球保暖,可是,由于這兩種氣體的化學活性非常高,會和其它物質(zhì)發(fā)生反應,在大氣中的生命期很短,所以,如果在大氣中的含量穩(wěn)定的話,那么必須能夠得到隨時補充,才能維持一定濃度;那么如何為大氣補充這兩種氣體呢?
有人認為,當時地球上的生命可以補充氨和甲烷。但是,這僅僅是個猜想。這兩種氣體如何維持較高濃度,使地球保持溫暖呢?我們無從得知。而遠古時代的氨和甲烷是否由生物活動所制造的?這個問題至今仍無解。
現(xiàn)在,大部分科學家還是接受薩根和馬倫的基本想法,只不過做了一點修正。現(xiàn)在的科學家認為,二氧化碳才是當時主要的超溫室氣體,而不是氨和甲烷。假若二氧化碳曾在遠古時代使地球維持高溫,那么同樣的歷史是否會重演?如果遠古時代的二氧化碳濃度是今日的數(shù)百倍,而且的確是讓地球維持高溫的因素的話,那在接下來的三十億年間,太陽的亮度增加了百分之二十五,又是什么因素使地球不致于過熱?
關(guān)于大氣中的二氧化碳,有著許多的假說。
以現(xiàn)在的研究水平,還不能斷言這些關(guān)于早期大氣的理論是否正確。不過,在這些假說的帶動下,的確有一些研究者提出一些巧妙且具原創(chuàng)性的看法,支持氣候變化是受生物調(diào)控的,并試圖解釋早期大氣的溫度之謎。
經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代,地球上的生物面貌已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化,這種變化又與地球環(huán)境的改變有著莫大的關(guān)系。科學家們正在研究其中的關(guān)系,同時也是為解決今天的環(huán)境危機尋求突破。
責任編輯 李 金