地球的倾斜会加剧南极冰川融化，我们该怎么办？
随着温室气体二氧化碳水平的上升和全球变暖，南极洲的冰将变得更容易受到天文周期影响，尤其是地球自转时的倾斜。一项新的研究发现，在3000万年的历史中，当南极洲的冰延伸到海洋中，与洋流相互作用时，冰盖对地轴倾斜角度的反应最为强烈。洋流会带来温暖的海水，拍打着冰盖边缘，导致冰层融化加剧。这种倾斜的影响在二氧化碳水平接近科学家们对下个世纪的预测时达到顶峰，如果人类不能控制排放的话。研究人员于2019年1月14日在《自然地球科学》(Nature Geoscience)上发表报告称，随着二氧化碳浓度超过百万分之400，气候将对地球的倾斜变得更加敏感。
博科园-科学科普：该研究的合著者、威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin, Madison)的古气候学家斯蒂芬迈耶斯(Stephen Meyers)说：真正关键的是大气中二氧化碳的含量。二氧化碳含量高、倾角大的情况对覆盖南极洲的几英里厚的冰层尤其具有破坏性。在大约4万年的时间里，地轴像摇椅一样前后摆动。目前这一倾角约为23.4度，但也可低至22.1度或高至24.5度。倾斜关系到阳光照射地球的时间和地点，从而影响气候。为了重建南极冰对这种倾斜的反应的历史，Meyers和合著者使用了一些关于地球气候过去的信息来源。其中一个来源是来自海底的碳酸钙，它是一种叫做底栖有孔虫的单细胞生物留下。
这些生物在自身周围排出碳酸钙外壳，锁定在海洋和大气化学的全球连续记录中。研究合著者、来自GNS Science和新西兰惠灵顿维多利亚大学的古气候学家Richard Levy说：来自南极洲附近的沉积物记录提供了气候史的另一个来源，这些从海底钻出的长柱状岩心沉积物也保存着过去记录。例如，冰川会在它所在地方倾倒一种独特的泥、沙和砾石的混合物。这些冰芯提供了一幅非常详细的图片，显示了冰盖曾经的位置，但记录中有一些空白。研究人员利用这两个来源的数据拼凑出了3400万到500万年前南极洲历史。南极洲的第一个大冰原形成于3400万年前，而全年的海冰在300万年前才成为常态，当时二氧化碳含量降至400ppm以下。
从大约3400万年前到大约2500万年前，二氧化碳含量非常高(600 - 800ppm)，南极洲的大部分冰是陆基的，与海洋没有接触。研究人员发现，在这个时候，大陆冰的前进和后退对地球的倾斜相对不敏感。大约2450万到1400万年前，大气中的二氧化碳含量下降到400ppm到600ppm。冰盖更频繁地进入海洋，但没有太多的浮冰。这时，地球对地轴的倾斜变得相当敏感。在1300万到500万年前，二氧化碳含量再次下降，低至200ppm。漂浮的海冰变得更加突出，冬天在开阔的海面上形成一个地壳，只有在夏天才变薄。对地球倾斜的敏感度下降了。
目前还不完全清楚为什么这种对倾斜的敏感性会发生变化，但原因似乎与冰和海洋之间的接触有关。在高度倾斜时，极地地区变暖，赤道和两极之间的温差变得不那么极端。这反过来又改变了主要由这种温差驱动的风和洋流模式，最终增加了流向南极洲边缘的温暖海水的流量。当冰大部分是陆基的时候，这种流动不会碰到冰。但是当冰原与海底接触时，温暖的水流起了很大的作用。漂浮的海冰似乎阻挡了部分水流，减少了冰盖融化的趋势。但当二氧化碳浓度高到足以使漂浮的海冰融化时，这些暖流就无法停止。这是地球倾斜似乎最重要的时候，发生在2450万到1400万年前。这段历史给南极洲的未来带来了麻烦。2016年地球大气中的二氧化碳含量永久超过400ppm。
在地球地质学历史上，二氧化碳含量上一次达到如此之高时，南极洲全年都没有海冰。如果温室气体继续排放下去，海冰将会融化，我们将回到一个数百万年都不存在的世界。南极脆弱的以海洋为基础冰盖将受到目前相对较高倾斜的影响，南极边缘的海洋变暖将被放大。2019年1月14日另一组研究人员报告表示：南极融化速度已经是几十年前的六倍。研究人员发现，从1979年到1990年，欧洲大陆每年流失约400亿吨冰。从2009年到2017年，它平均每年损失2520亿吨冰。研究人员目前正在研究他们发现的三种模式对地球倾斜敏感性的细微变化，但主要的信息已经很清楚了。南极海冰显然很重要，我们需要继续努力，找出实现排放目标的方法！
博科园-科学科普｜参考期刊文献:《Nature Geoscience》
文: Stephanie Pappas/Live Science
论文DOI: doi.org/10.1038/s41561-018-0284-4
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