全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

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地球的未来:或者像金星大气高温高压,或者像火星大气稀薄寒冷

已有 694 次阅读 2020-1-17 10:52 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流| 银河系轨道周期, 地球轨道偏心率, 大气丢失, 温室气体, 大冰期

地球的未来:或者像金星大气高温高压,或者像火星大气稀薄寒冷

                                    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。

      地球的历史正是在大温暖期和大冰期之间反复变动(见表1),地球最终结局,或者像金星大气高温高压,或者像火星大气稀薄寒冷。这两种结局都不适于人类生存。

1  银河系周期、地球轨道周期、地球自转周期、地质旋回、气候变化和地磁极性倒转[1,2,16]

Table 1  Earth’s rotation periods, geological cycles and geomagnetic polarity reverse [1,2,16]

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

万有引力

银河系轨道

地球轨道偏心率

最小

近银心点

最大



最大 

远银心点

最小


最小

近银心点

最大 


温室气体

太阳辐射

最少

最小



最多

最大


最少

最小


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

由主要是还变到大陆

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

反向


正向


反向


 

       理论模型研究和实际测量表明,地球内核自转较快,地壳和地幔自转较慢,形成地球内外圈层的差异旋转,核幔边界不仅是热交换边界,而且是圈层角动量交换的边界。圈层角动量使地壳和地幔自转变快,内核自转变慢,部分动能转化为热能积累在核幔边界。这是地球自转加速对应大规模热幔柱喷发的原因。

 

太阳系运行速度变化产生的能量变化和万有引力常数G变化引起的能量变化

 

       Dirac1938BransDicke1961Shapiro1971Hoyle1972都认为万有引力常数G随时间变化而减少。据Steiner1967)的计算,G还有空间上的变化,在远银心点比在近银心点增加5%,使远银心点处日地距离减少5%,太阳辐射增加35%,日月引潮力增加20%,这是远银心点处白垩纪全球温暖期产生的地球外部原因。  

       银河系轨道周期是导致地球轨道偏心率变化2.5亿年周期的原因。  

       人类无法控制地球的未来,伴随地球环境的恶化,人类必须寻找更适宜生存的其他行星。火星人或许曾面临同样的选择。


参考文献


杨冬红杨学祥.灾害频发和地磁减弱的关系世界地质,2011, 30(3): 474~480

Yang D H,Yang X X. Relationship of frequent disasters with geomagnetic weakening (inChinese). Global Geology, 2011, 30(3):474~480

杨冬红杨学祥. 2006. 20041226印尼地震海啸与全球低温地球物理学进展, 21(3): 1023~1027

Yang D H, Yang X X, Liu C. 2006. Global lowtemperature, earthquake and tsunami (Dec. 26, 2004) in Indonesia.Progress in Geophysics (in Chinese), 21(3): 1023~1072

杨冬红. 2009. 潮汐周期性及其在灾害预测中应用[D][博士论文].长春:吉林大学地球探测科学与技术学院.

Yang Dong-hong. 2009. Tidal Periodicity andits Application in Disasters Prediction[D]. [Ph. D. thesis]. ChangchunCollege of Geo-exploration Scienceand Technology, Jilin University.

杨冬红,杨德彬,杨学祥. 2011a. 地震和潮汐对气候波动变化的影响[J]. 地球物理学报, 544):926-934

Yang D H, Yang DB, Yang X X. 2011b. The influence of tides andearthquakes in global climate changes[J]. Chinese Journal of geophysics (inChinese), 54(4): 926~934

杨冬红杨学祥. 2013.a 地球自转速度变化规律的研究和计算模型地球物理学进展, 281):58-70

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http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1214606.html

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2 周少祥 钟炳

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