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一个安定人心的发现:谁控制了行星的温室效应?
杨冬红,杨学祥(吉林大学)
关键提示:谁控制了行星的温室效应?是太阳风和行星轨道偏心率。当代科学研究一致相信温室效应控制了行星的冷暖,但是,太阳风和行星轨道偏心率对行星温室气体(包括水蒸气、二氧化碳和甲烷)具有定时清除作用。这是2、4、10万年天文周期形成冰期的原因。
我们在2006年发现,水星、火星、地球、金星的轨道偏心率分别为0.206、0.093、0.017、0.007,大气浓度分别为极其稀薄、稀薄、标准、浓密。两者成反比的原因是,较大的轨道偏心率使行星在接近太阳时像彗星一样丢失一部分大气。地球轨道偏心率在冰期时增大为0.0607,使大气浓度和二氧化碳浓度变低,降低了对地球表面的保温作用,导致10万年周期致冷作用的增强。由于地球轨道偏心率10万年周期项振幅不到近日点进动2万年周期项振幅的一半,其引起10万年冰期周期的作用受到质疑。大气浓度变化、地壳均衡运动和强潮汐变化三种作用能增强10万年周期作用,给出10万年冰期周期的合理解释。
在第四纪大冰期,地球轨道偏心率在0.0005和0.0607之间变动,导致冰期10万年周期的发生。下一次地球轨道偏心率的极大值将继续清除温室气体,准确迎来下一次冰期。
地球轨道偏心率的极大值不仅具有10万年和40万年周期,而且具有2.5亿年周期。地球仍处于第四纪大冰期,与中生代的温暖期相距甚远,全球变暖不会形成类似中生代的灾难。
表1 地球自转周期、地质旋回和地磁极性倒转(SteinerJ,1967; 杨学祥等,1998;杨冬红等,2013)
地质界线 | 新生代/现在 | 中生代/新生代 | 侏罗纪/白垩纪 | 古生代/中生代 | 石炭纪/二叠纪 | 下古生代/上古生代 |
年代/102Ma | 0 | 0.65 | 1.36 | 2.25 | 2.80 | 3.45 |
地壳自转 | 减慢 | 加快 | 减慢 | |||
火山活动 | 喷发最弱 | 喷发中等 | 喷发最强 | 喷发中等 | 喷发最弱 | 喷发中等 |
海陆变动 | 大陆为主最大海退 | 由主要是海变为大陆 | 最大海侵 | 由主要是大陆变到海 | 大陆为主最大海退 | 由主要是海变到大陆 |
气候变化 | 第四纪大冰期 | 温暖期 | 石炭二叠纪大冰期 | |||
陆海分布类型 | 大陆集中在北极 | 大陆分散在赤道 | 大陆集中在南极 | |||
造山作用 生物灭绝 | 第三纪大褶皱 | 白垩纪恐龙灭绝 | 石炭二叠纪大褶皱 | |||
地磁极性 轨道偏心率 温室气体 | 反向 变大 减少 | 正向 变小 增多 | 反向 变大 减少 |
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地球轨道偏心率变大导致气候变冷和恐龙灭绝:金星为什么变热而火星为什么变冷?
杨学祥,杨冬红(吉林大学)
关键提示:我们在2006年发现,水星、火星、地球、金星的轨道偏心率分别为0.206、0.093、0.017、0.007,大气浓度分别为极其稀薄、稀薄、标准、浓密。两者成反比的原因是,较大的轨道偏心率使行星在接近太阳时像彗星一样丢失一部分大气。地球轨道偏心率在冰期时增大为0.0607,使大气浓度和二氧化碳浓度变低,降低了对地球表面的保温作用,导致10万年周期致冷作用的增强。由于地球轨道偏心率10万年周期项振幅不到近日点进动2万年周期项振幅的一半,其引起10万年冰期周期的作用受到质疑。大气浓度变化、地壳均衡运动和强潮汐变化三种作用能增强10万年周期作用,给出10万年冰期周期的合理解释。
如此看来,行星的大气密度和气候冷暖,主要受轨道偏心率控制。 金星的高温和浓密大气,预示地球轨道偏心率变小时的前景,而火星的低温和稀薄大气,预示地球轨道偏心率变大时的前景。
这意味着,恐龙灭绝是地球轨道偏心率变大时必然结果,与中生代高温期消失,第四纪大冰期来临一一对应。
火星失水速度:火星轨道偏心率大是主因。
参考文献
杨冬红, 杨学祥, 刘财. 2004年12月26日印尼地震海啸与全球低温.地球物理学进展.2006,21(3):1023-1027
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1183567.html
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1214030.html
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