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据说地球是斜着转的,所以才会有四季,那为什么不通过外力让地球正着转,消灭四季?

2021-11-29知识

每一个脑洞,都值得一篇科学严肃的回答。

如果地球没有倾斜(即地轴和黄道面夹角变为90度),它确实不会四季更替了。同一纬度的日照时长全年都是固定的,从寒到暑的气温波动也将不复存在。有些高纬度地区将一直是寒冷的冬天,热带么,还是那么热,而中低纬度的地区四季如春,再也没有什么winter is coming。这样不是挺好的么?

不,事实是,这将带来旷日持久的「冰河世纪」,甚至可能直接摧毁人类文明。

米兰科维奇循环

上世纪初,有一名南斯拉夫的学者,叫米兰科维奇(Милутин Миланковић),他通过对地球气候变化和地球轨道参数变化的相关性研究分析,提出了第四纪冰期成因的假说,史称米兰科维奇循环。简单的说,他的假说认为触发冰河时代的诱因,并不是冬天有多冷,而是和北半球高纬度地区的夏天是否凉爽有很大关系。我们知道,地球轴倾角在22度到24.5度之间、以41,040年为一个周期循环变化着。当倾角减小到22度时,北半球高纬度地区的夏天就会凉爽(高中地理知识,这里写不下了),米兰科维奇认为这是启动冰河期的完美条件。

当时没有任何证据可以有力支持这一假说。直到他去世后十多年,也就是20世纪70年代,地质学家才通过海底钻孔的黑科技从深海海底取得分析样本,绘制出海洋气候在几十万年间的变化数据,最终证明了实际的气候变化周期与米兰科维奇循环假说基本一致,到20世纪80年代科学界才终于普遍接受了这一假说。

而如果像题主所说的那样,一个神秘的力量让地球不再倾斜,那么就会导致北半球高纬度地区的夏天更冷。按照米兰科维奇的理论,这种情况将使地球走上一个更加强烈的且永无止境的冰河时代。

世界会变成怎样?

按照米兰科维奇的理论,当地球不再倾斜后,两极地区(不再有极圈的概念)将开始降温并形成新的冰盖,一旦冰盖足够厚,它就会开始向外流动。

由于冰雪的高反照率(一般冰雪反照率大于40%,极端情况下干净的冰盖可达90% [1] ),它会将大部分阳光反射回太空,从而使地表温度进一步下降,反过来又增加了更多冰盖的形成。印第安纳大学做过一个行星温度计算器 [2] 网页,你可以自己试一下。当地球的反照率从目前的29%升到80%时,地球的平均温度将从15°C降至-63°C。 [3]

随着冰盖的不断增加,冰层的高度也会逐渐增高至少几百米,增高的冰层表面变得更冷,使得其不断自我强化,向赤道前进,所经之处,皆化为不毛之地,赤道变得和现在的极地一样寒冷。上一次冰河时期,海平面下降了116米,但这一次,整个海洋将被冰雪全部覆盖,就像雪球地球假说(Snowball Earth Hypothesis)一样,地球将从蓝色变为白色。

除了小行星撞击和轨道改变这种地外因素以外,正常情况下只有温室效应能消除这种灾难性的冻结气候。这就需要大量的二氧化碳。而在没有大规模动植物活动的冰星上,二氧化碳主要来自于硅酸盐和碳酸盐岩的风化释放,但现在也被完全覆盖在冰层以下了。不过,还有火山。火山爆发可以在数百万年的时间里将足够多的二氧化碳持续不断地释放到大气中,借助太阳的力量让全球变暖。首先会从赤道开始,冰雪渐渐融化,露出少许陆地,地球的反照率也一点点下降,引起气候变暖的正反馈。

这数百万年的灾变开始时,如果人类文明还没有发展到星际殖民的阶段,大概率是难以为继了。只有那些顽强的单细胞生命,还会像数十亿年前一样,在低温的地球上存活下来,它们有的是躲在深海热液喷口,有的是扎营在火山岩浆周围,在比木星卫星欧罗巴的条件好不了多少的地球地狱中,艰难的存活下来。

季节是保证地球宜居的重要因素。没有了季节更替,不知道还会不会有人类这个物种的存在。

永恒的终结

阿西莫夫曾说过,人类总是会创造出太多的诡计,最终毁灭自己,所以要限制它们。

完。

参考

  1. ^ Guo, Z.; Wang, N.; Jiang, X.; Mao, R.; Wu, H. Research Progress on Snow and Ice Albedo Measurement, Retrieval and Application. Remote Sensing Technology and Application,2013, 28, 739-746.
  2. ^http://www.astro.indiana.edu/ala/PlanetTemp/index.html
  3. ^https://earthscience.stackexchange.com/questions/15158/what-would-happen-to-the-earth-if-there-were-no-seasons