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KIMI小野
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影片《后天》里面三个覆盖全球的台风使如何形成的?

(2008-07-03 11:34:19)
标签:

陈冠希

阿娇

功夫之王

意大利

甜蜜蜜

台风

后天

灾难

杂谈

分类: 世界各地

这个问题,恐怕大多数看过电影的人都会想到,但是影片里没有直接给出答案。

我从一些网站找了点资料,大家看看。

影片中所想展示的起因是:

  由于格陵兰和北极的冰山融化,大量淡水进入北大西洋,降低了其盐度,最终导致墨西哥湾暖流乃至全球海洋的热盐环流完全终止,赤道和低纬度地区因而停止向极地和高纬度地区输送热量,结果导致这些地方温度剧降,进入一个新的冰河时代。

  这是否仅仅是科学幻想呢?确实,出于戏剧化的需要,这部电影中有大量夸张和不合理的地方,但整体而言,此片中的情节在科学上是讲得通的,而地质学家指出,历史上地球确实发生过在极短时间内温度剧降的事件,其中最出名,对人类影响最大的就是新仙女木事件。

  新仙女木事件名字的由来是因为在欧洲的地层堆积中发现了仙女木,这种现在只生长于北极地区的草本植物,证明以前欧洲气候曾经比现在冷得多。之所以叫“新”仙女木事件,是因为在更早的地层中,也发现过仙女木,故而仙女木事件不止发生一次。但是除了新仙女木事件以外,以前的历次仙女木事件和《后天》中描述的发生机制都不太相同。

  新仙女木事件的独特之处,并不仅仅是平均气温降低---------历史上,地球的平均气温曾经降得更低,而在于她发生于冰川期结束,全球气温不断上升这样一个背景下。从18000年前的末次盛冰期,第四纪冰川期达到顶点开始,地球的气温就在不断上升,冰川在不断融化,但是在这个气温上升的过程中,却突然发生了新仙女木这样一个气温骤降的反复,是非常有意思的,对我们今天研究全球气候变化也是很有意义的。

  新仙女木事件的起因现在一般认为就是如同《后天》中所描述的那样,冰川期结束时,全球气温升高,北美大陆的劳伦泰德冰架开始融化,在公元前1万年左右的时候,冰川融解开始加速,大量淡水进入北大西洋,导致全球海洋热盐环流终止,高纬度地区气温急剧下降,积聚了大量冰雪,洁白的冰雪对阳光反射率较高,造成地球吸收的太阳辐射减少,气温进一步降低,而更低的气温又导致冰雪覆盖的面积进一步扩张,如此反复,使得地球在短时间内变得极其寒冷。

  虽然新仙女木事件发生时气温下降速度并没有《后天》中那么夸张,但确实是极快的。对于冰芯最新的研究表明,当时北半球的平均气温可能在10年内下降了20度左右。

作为对比,北京和广州的平均气温相差大约10度。

  那么,淡水进入北大西洋为何会破坏墨西哥湾暖流乃至全球海洋热盐环流呢?

墨西哥湾暖流发源于加勒比海,终结于挪威。因为北大西洋上盛行西风,故而墨西哥湾暖流的热量主要是通过空气输送给了西北欧(对北美也有加热作用,但小一些),造成西北欧的气候比同纬度地区要温暖、湿润得多。

  但是,墨西哥湾暖流虽然源源不断地把温度较高的海水从加勒比海带到高纬度地区,加勒比海的海平面却没有下降,高纬度地区海洋的海平面也没有上涨,这说明,除了墨西哥湾暖流之外,一定还另有洋流,把高纬度地区海洋多余的水体带走,并补充给加勒比海,使得墨西哥湾暖流不中断。这就是全球海洋的热盐环流。

  事实上,墨西哥湾暖流只是全球海洋热盐环流的一部分,只不过全球海洋热盐环流因为很多部分都是在海面下,所以不出名。

  墨西哥湾暖流在向北流去的过程中,不断与空气进行热交换,水温降低;同时,因为墨西哥湾暖流在海洋表面进行,所以水分会不断蒸发,盐度升高。温度降低和盐度升高都会造成密度增加,当墨西哥湾暖流到达英国、挪威时,因为其密度已经非常高,就会沉入海底,再通过海底的洋流经过印度洋、太平洋,补充回大西洋(见附图一,图中红色线条表示海洋表面的暖水流,蓝色线条表面深海中的冷水流)。墨西哥湾暖流之所以能不中断,就在于北大西洋高纬度地区海洋表面的海水因为下沉、流走,把加勒比海地区的温水“拉”了过来;如果北大西洋高纬度地区的海水不下沉,就没有给加勒比海的温水的空间。而且,深海中的冷水流也会因为没有来源而停止,低纬度地区的海洋得不到补充,整个热盐循环就会终止。

  而北大西洋高纬度地区海洋表面的海水之所以下沉,是因为其温度、盐度造成其密度较大;如果其温度高一些,或者盐度淡一些,则其密度就要降低;如果其温度足够高或者盐度足够淡,其密度可能就不足以大到下沉所需的密度,从而终止墨西哥湾暖流乃至全球海洋热盐环流。

  如果足够多的淡水进入北大西洋,就可以把其高纬度地区的海水稀释到不足以下沉的密度;这就是新仙女木冰期的发生机制,也是《后天》中所描述的。

  一旦墨西哥湾暖流终止,西北欧地区气温就会降到同纬度其他地区--------加拿大北部和西伯利亚的水平,冰川会在挪威、瑞典、芬兰和苏格兰等地开始发育,洁白的冰雪会把更多的太阳辐射反射回太空,减少地球所能获得的热量,进一步降低气温;气温降低又会促进冰川的发育,如此反复。虽然温度下降的速度不会如《后天》中所描述的那么急剧,但是现在看,地球平均气温在10年内下降20度左右是曾经发生过的,以后再发生类似速度的降温也是可能的。

  在新仙女木冰期,气温接近于末次盛冰期。中纬度地区即使在盛夏,最高气温也从不超过10度,而冬季中纬度地区的气温普遍在零下20度以下。从9月到次年5月,暴风雪几乎从不间断。站在直布罗陀海峡或者长江口,就能看到漂在海上的冰山。

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