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夏天还能有多热? 精选

已有 3569 次阅读 2019-8-8 06:21 |系统分类:科普集锦

夏天还能有多热?


今年夏天酷暑,高温记录一个个被突破。热浪席卷世界多个地区。在欧洲,热浪使格陵兰岛的气温身高了10-15摄氏度,美国的东海岸和中西部气温飙升,日本和印度也经历前所未有的热浪。2019年的7月份是地球上人类历史有完整记录以来,最热的一个月, 过去140年以来最热的一个月。 过去100多年,最热的四年就是刚刚过去的四年,依次为2016, 2015,2017,2018。


全球变暖,特别是人类活动导致的二氧化碳排放导致的变暖,就像房子里的大象一样,一目了然。


当然你会问,到底地球还能有多热。以后的夏天到底还能不能熬得过去?


我们先看看我们身体能够承受的极限温度是什么。 人类可以在很冷的环境下生存,外太空接近零度,解决保温问题就可以了。 但是人体在热的环境下的生存极限却不高。 大家知道,人体的内核温度需要控制在37度左右,所以体表皮肤温度大体上控制在35度左右。


但是人可以在35度以上的环境生存,主要原因是人体是通过蒸发散热的。身体分泌汗液,蒸发之后,带走身体的热量,实现降温。这也是人类没有体毛的一个重要原因。夏季温度也许是40度,但是人体可以在这样的环境下维持体表温度在35度以下,只要一直出汗就可以了。 要想凉快一点,通过增加体表的风速,增加汗液蒸发速度,人体就会感觉到更加凉爽一些。


但是这是有极限的,就是空气的湿球温度不能超过35度。如果空气的湿球温度超过35度,那么你无论怎么出汗,无论你怎么吹风,都没有办法让体表温度降低到35度以下。 几个小时之后人就会中暑倒下。人对热的感觉不仅仅是空气干球温度,还包括空气的湿度。这也是为什么南方著名的四大火炉或者八大火炉都在河网密集的水边。


上海夏季空调的室外设计湿球温度大约是28度。即使在热带雨林里,最热最湿的地方,湿球温度也基本上是在32度以下。 所以我们人类可以在地球上绝大多数的室外环境生存下来。玛雅人在亚马逊丛林里不停地冒汗就是了。 在干热的沙漠里,你只需要有足够多的水,避开太阳,通过汗液蒸发,你一样可以生存下来。所以我们人类可以聚集在新加坡和迪拜这样的城市。


但是全球变暖之后的地球会变得很不一样。全球变暖控制的目标是2摄氏度。现在理智的看来,这个目标已经是不可能完成的任务。因为那需要在未来30年里碳排放显著下降直至零。 更为合理的预测应该是在4-12度之间,因为印度非洲这样的国家还没开始普及空调呢。 如果未来几百年里,大约地球温升是4度。沿海城市全部被淹掉,南京变成海滨城市。心大的人觉得表面上看似乎没什么大不了的。无非就是"上海迪斯尼"变成了"海上迪斯尼"。纯粹文字游戏,招牌上的字掉个顺序就可以了。 地铁一号线变成章鱼一号线,就当是咱们用GDP给海洋生物做窝了。人类照样繁衍。地球面上看起来甚至会变得更加绿一点。


然而仔细想一些,你就会发现人的生存温度环境是很脆弱的。如果全球平均温度上升一度,现在的研究表明,湿球平均温度会上升0.75度左右。 如果上升10度,湿球温度就会上升7.5度。


空气的湿球温度一旦很接近35度,就是非常危险的。 那个时候,香港、新加坡、广州、上海这样的城市就会变得无法生存。夏天出门,是有死亡的风险的。有研究表明,如果地球平均温度上升8度,光是因为湿度上升这一条, 地球上将近一半的空间人类将无法居住,除非你一直躲在房间里,或者穿上穿戴式空调服。


人还能躲在空调房间里躲避死亡,但是野外的动物就没有那么幸运了。 热血动物的体温控制是经历几百万年漫长的过程进化而来的,是适应现有的温度环境进化而来的,短时间内不可能适应这么快速的变化。


如果把地下的化石能源全部烧光,地球的最终温升大约是12度。你可能会说,12度温升也没啥。大不了现在的动植物都死掉一大半。 别忘了,就在不远的5千万年前,在古新世-始新世Palaeocene Eocene 阶段,地球曾经比现在暖和的多。那个时候,地球北极平均温度有10度,比现在热多了。不也是熬过来了么?最糟糕的情况到底会怎样?


地球的确经历过比较严重的温度波动,地球系统有一定的自我调节功能。 最低温的时候,曾经整个地球都是一个冰坨坨。连赤道的海面都被完全冻住。 地球平均温度往下波动问题不大,火山喷发和温室气体会把地球温度拉回来。 但是如果地球的暖化到了一定程度,这些变化会变成正反馈。比如,海洋的温度提高了,海水里能够容纳的二氧化碳就会减少;再比如,如果南北极的冰川融化了,那些地方的颜色就会变得更深一些,原来通过冰面反射出去的热量就会减少。这些都会加剧变暖的过程。


当然这还不是最可怕的。最可怕的是随着温度的升高,广阔的西伯利亚冻土带会融化,封装在冻土带的甲烷等温室气体会被释放出来。 甲烷的温室气体效应比CO2高出20多倍,会推波助澜暖化的进一步加剧。 大海的温度如果进一步提高,会增加大气中的水蒸气含量。水蒸气才是真正的终极温室气体,因为有整个大海可以去蒸发。 我们太阳系有个现成的例子就是金星。 金星比水星离太阳更远一些,但是温度却比水星高。金星是太阳系里温度最高的行星,是个全球变暖失控的活例子。主要原因就是金星上的水全部蒸发在大气里,作为终极温室气体杀手,把金星温度一路推高到400度。


这样的情况有没有可能发生呢? 计算机模型显示,如果我们把地球上所有的煤和石油全部烧完了,把冻土带里所有的甲烷都释放出来。如果因为海水温度上升,海底的可燃冰的一部分也会释放出来的话。 那么我们将有可能进入到万劫不复的暖化过程中。更多的水汽从大海中蒸发,大气中更多的水汽又进一步提高大海的温度而促进这样的蒸发。正反馈循环一直到整个大海全部蒸发掉。云层变得和金星一样密实。那个时候,地球冬夏不分,温度一直是300-400度,所有的碳都会被氧化成二氧化碳释放到大气里,铅都是液态。


如果那样的话,我们人类可不仅仅毁了自己,也是是地球上所有生命的罪人。 这种可能性虽然非常非常微小,但是其风险之大让我们不得不考虑一下我们是否值得去冒这样的险。毕竟今天的技术情况下,清洁能源发电比燃煤发电只贵了几毛钱一度电。 值得么?




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