http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2010-08-18
一头豹海豹捕猎间隙在南极海冰上休息(图片提供：Paul Nicklen, National Geographic)
新浪环球地理讯 北京时间8月18日消息，据美国国家地理网站报道，最新一项研究称，气象学家成功破解了南极海冰面积在全球气候变暖的大背景下仍呈增加之势的谜团，不过这一趋势可能很快会被逆转，南极海冰的融化速度不久将加快。
海冰增多缘于自然进程
据领导实施这项研究的美国佐治亚理工学院科学家刘纪平(音译)介绍，卫星数据显示，过去30年，北极海冰面积不断减少，而南极海冰面积却神秘地增加了。他说：“我们已经看到了这种矛盾，但却不知道原因——最新研究揭开了这一谜底。”最新分析基于从1950年至2009年的气候模型以及海面温度和降水量。
结果表明，在20世纪，海洋温度升高促使南极上空的高层大气降水量增多，降水以雪的方式落在地面。雪量增多使得海洋最上面的几层含盐度更低，密度相应地下降。这几层变得更为稳定，避免因密度产生变化的温暖的深海洋流上升，进而融化海冰。
刘纪平指出，卫星数据显示，20世纪南极海冰增多可能主要缘于自然进程，但到了21世纪，就不是这么回事了，科学家估计人类活动引起的全球气候变暖支配着南极的气候，诱发海冰快速融化。最新研究称，随着不断增加的温室气体继续使南极周围的海洋升温，更多的南极降水将以雨的形式出现，快速融化雪和冰。
研究结果刊登在最新一期的美国《国家科学院院刊》杂志上。该研究称，冰融化的越多，阳光被吸收进海洋的数量越多，而不是通过海洋反射进入大气层。结果，海洋温度进一步上升，同时融化更多的海冰。根据科学家的预测，从自然变化到因温室气体升温的过渡不久将开始上演。
南北两极生态系统不同
刘纪平说：“我无法预测准确的年份，但肯定是在这个世纪。”他表示，从生物学角度讲，南极周围海洋是世界上最富饶的水域，海冰减少可能会对“南极海洋生态系统产生重大影响。”例如，南极许多物种依赖海冰捕猎和生存。环保主义者表示，南极企鹅就是遭受海冰减少威胁最大的动物之一，如果气候变暖趋势持续下去，许多企鹅将从地球上消失。
刘纪平指出，海冰减少还会对洋流在世界的活动产生影响：南极附近海洋包括地球上温度最低、密度最大的水，它们是海洋“全球传送带”(为四分之三海洋生物提供营养物的循环模式)的“支配驱动力”之一。美国国家冰雪资料中心科学家瓦尔特-梅尔(Walt Meier)表示，最新研究结果并不令人吃惊，因为它们与之前的预测结果相符合，即南极海冰在加速消失。
梅尔说：“这是常识——它是得到物理学原理验证的模型研究。”梅尔称，最新研究报告还有助于消除一种常见误解：北极海冰减少和南极海冰增加会趋于平衡，所以总体讲不会对地球产生影响。事实并非如此，因为南北两极的生态系统截然不同。
南极臭氧层空洞影响
据梅尔介绍，北极海冰形成需要多年时间，贯穿几个季度，而南极海冰每年都会形成和融化，更多受到大风、海洋环流而非空气温度的支配。他说，这并不是说温度升高导致的融化现象(如北极地区的海冰变化)不会在南极发生，只是这一过程用时更长。美国国家大气研究中心高级科学家凯文-特伦波斯(Kevin Trenberth)称，最新研究还有一处重大遗漏：臭氧层黑洞的影响。
科学家称，每逢夏季，臭氧层空洞产生的明亮云团起到了抵挡全球气候变暖的“盾牌”的作用。最新研究表明，随着破坏臭氧层的化学物质含氯氟烃逐步停止使用，南极上空的臭氧层空洞可能会最终消失。在反射阳光的云团消散以后，南半球温度上升可能快于模型当前预测的速度。
特伦波斯在电子邮件中写道，这个臭氧层空洞是“南极洲没有像世界其他地方那样升温的原因。正如一些电脑模型显示的情况，臭氧层黑洞将来如何复原，很大程度上取决于事态发展，最新论文并没有涉及这些方面。”刘纪平也认为南极臭氧层空洞对海冰变化起着一定的作用，但他说这不是主要原因：“我尚不能确定臭氧枯竭是否真的在南极海冰变化方面起着重要作用。” (孝文)
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新浪环球地理讯 北京时间4月8日消息，据美国国家地理网站报道，年龄越大，时间过得越快。已经45.7亿岁的地球可能也有这样的感受。一些科学家指出，地球已经进入一个新纪元，这比它应该进入新纪元的时间早了几百万年。
地质年代加快
以岩石层为据确定的地球的地质时期一般持续时间在300万年以上。而我们刚刚进入当前纪元——全新世大约1.15万年，但一篇最新发表的论文指出，我们已经进入了一个新的地质年代——人类世(Anthropocene)。
这个名词并非新生事物。诺贝尔奖得主、这篇论文的联合作者保罗·克鲁岑在2002年创造了这个词，用来反映自工业革命以来大约200年间人类经历的史无前例的变化。这篇报告无疑推动了“人类世”时期(Anthropocene epoch)被确认的速度。
论文作者表示，栖息地遭破坏、环境污染以及动物和植物灭绝等最近人类对地球产生的影响是如此之大，它们将导致地球岩层形成明显的分界线。英国莱斯特大学古生物学家、这篇论文的联合作者简·萨拉西魏兹说：“我们很擅长利用能源和操控环境，现在我们是地球表面的地质过程的重要推动力。”即使如此，世界最大的地质主管部门国际地质科学联合会还要用几年甚至几十年时间，才能正式确认这个新纪元。
需要有力证据
要想让人类世时期这个概念得到认可，科学家首先必须确定和界定一个边界线或称标志物，这种边界线一般位于岩层中间。英国利兹大学古生物气象学家艾伦·海伍德并未参与这项研究，但他解释说：“关键问题是，在未来数千年或者几十万年间，地质学家如何才能辨认出沉积物中人类世开始的标记。它并不像你想象的那么简单，因为这种标志物要求非常精确，你必须在世界各地的不同地区将它识别出来。”
这种标志物的一个候选对象是由原子弹试验留下的与众不同的放射标记，这种实验从1945年开始进行。海伍德说：“核爆炸产生的沉降物基本遍及整个世界。”科学家利用类似方法找到流星撞击地球留下的铱元素，帮助确定了白垩纪和第三纪之间的分界线，地球大约在6550万年前进入第三纪，这是大型恐龙走向灭绝的时期。论文联合作者萨拉西魏兹对《国家地理》杂志表示，现在的生命形式一旦变成化石，也将成为以后确定全新世和人类世之间的分界线的重要标志物。
萨拉西魏兹举例说，研究显示，海洋浮游生物现在所含的碳同位素，跟人类开始大规模燃烧化石燃料之前它们所含的碳同位素存在很大区别。与此类似，污染留下的永久性痕迹，例如燃烧加铅汽油释放出来的铅粒子，可能对确定人类世也有帮助。
最终动机
迫切要求正式宣布人类世时期，并非只是受科学好奇心的驱使。科学家在最近的《环境科学与技术》杂志上写道，这项举措“或许有助于缓解碳排放和生物多样性消失”，或者“可以把它作为环保标准的法律证据”。
利兹大学的海伍德表示，要了解我们导致环境发生了多大改变，正规化将成为“一个非常强有力的说明”。他表示，虽然“我们有非常合理的科学理由说明我们已经进入人类世，但是我们不应该把它建立在一个政策性应急决定之上。”联合作者萨拉西魏兹还排除了政治作为决定因素的可能性。他说：“科学家正在严肃对待地质年表改变的问题。在这里我们正在着手处理时间间隔问题。”
活在过去
一些科学家争辩说，我们甚至还没有进入全新世，更不用说人类世了。他们表示，全新世并不是一个纪元，它只是更新世里的另一个温暖时期，更新世从大约260万年前开始。
英国剑桥大学的地质学家菲利普·吉巴德说：“我们现在正处在冰河时期。如果历史具有指导意义，我们没理由认为这个时期已经结束。”吉巴德表示，假设人为的全球变暖没有从地质年表上改变气候，冰河世纪应该至少还会再持续100万年，继续在温暖和寒冷时期之间波动。
他说：“我们希望我们在不久的过去看到的这个振荡周期(冷暖转换)，能继续保持在至少100万年一个周期。”他表示，如果科学家确实想要有一个在人类出现后定义的时期，他们已经得到一个，即全新世，这个时期是从人类文明出现开始，并非从地质记录变化开始。吉巴德说：“这意味着人类世的概念有点像往茶里加糖。”
不能仓促做决定
论文联合作者萨拉西魏兹表示，有关人类世的问题，不管最终做出什么决定，我们都不能仓促下结论。他和其他联合作者写道：“地质学家非常珍视地质年表，因为它是他们工作的基础，而且它还很难发生改变。”
国际地质科学联合会已经组成一个专家小组，即人类世工作组，专门考虑这个问题。不过萨拉西魏兹表示，该委员会需要3到5年时间才能做出最后表决。在提交给更高级的联合会进行最后审批前，任何决定都要通过一系列评审委员会的层层筛选和审查。萨拉西魏兹表示，目前正式确定人类世的定义可能更加紧迫一些，因为这便于科学家工作者和科学文献使用它。不过他表示，可能至少还要10年时间，它才能得到证实批准。(秋凌)
[新华网]