处于地球气候最坏时期的前夕：关注地球自转长期加速

                             杨学祥

摘要：一项最新研究成果记录了距今252~247Ma前早三叠世时期的温度变化，当时海洋表面温度高达40℃，陆地温度可能达到50℃多。这一高温期与2.48Ma前西伯利亚暗色岩喷发时间相一致。

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。

距今252~247Ma前早三叠世时期是石炭-二叠纪大冰期和中生代温暖期的转折时期，超级火山喷发导致的温室气体增多是变暖的原因之一。目前，地球气候也面临从第四纪大冰期向下一个温暖期的转变，我们现在正处于地球气候最坏时期的前夕。

不过，致命高温发生前，一定要发生超级火山喷发，而核幔角动量交换是超级火山产生的原因，所以地球自转速度长期加快是超级火山喷发的前兆。

实际测量和理论推理表明，我们有充分的时间应对致命高温的到来，其前兆是：地球自转速度长期加快；核幔角动量交换积聚大量热能；超级火山喷发；温室气体增加；动植物大量灭绝，地球不适于人类生存。

正文：

10月19日出版的《科学》杂志刊发了中、英、德三国科学家合作完成的一项研究成果，该成果记录了2.52亿年前至2.47亿年前早三叠世时期的温度变化，当时海洋表面温度高达40摄氏度，陆地温度可能达到50多摄氏度。科学家认为，致命高温导致赤道低纬度区生态系的坍塌，是致使二叠纪末大灭绝后的早三叠世早期的死亡区持续五百万年的“元凶”。

http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/20121023158591426181.shtm

北京时间10月23日消息，据美国国家地理网站报道，英格兰利兹大学古生物学家保罗-维格纳尔等人最新研究发现，发生在三叠纪早期的地球生物大灭绝缘于地球表面温度过高，而当前越来越高的地球表面温度，似乎预示着另一场大灭绝的到来。

三叠纪早期的大规模生物灭绝让地球彻底沦为了一颗荒废的行星。在2.47亿年至2.52亿年前的时期内，地球正在缓慢地从三叠纪大灭绝的灾难中复苏过来。这次毁灭性的灭绝事件几乎让地球上所有的生命都消失了，包括大多数的陆生植物，整个地球奄奄一息，地球赤道附近的环境几乎让生命体无法生存。研究人员通过对化石中氧同位素的检测得出，在三叠纪晚期赤道附近海域的海面温度大约为40摄氏度，这个温度在科学家们看来是“致命的热”。现在在同样一片海域，平均温度仅为25-30摄氏度。

这种高温也解开了萦绕在科学家脑海中的谜题：为什么地球在三叠纪大灭绝后经历了500万年才恢复过来，而在其他大灭绝后数十万年就回复了生机。这样的灭绝还会再一次发生么？维格纳尔给出了答案：“从理论上来说，很有可能。”不过，人类距离大灾难那样的气候还比较遥远，在人类灭亡之前，植物会先消失。从地质年代表中看，我们现在正处于地球气候最坏时期的前夕。

http://www.bioku.net/archives/3418

最新研究表明，发生在2.47亿年至2.52亿年前三叠纪时期的致命高温，与超级火山喷发有关，在2.48亿年前超级火山猛烈喷发，形成西伯利亚暗色岩。

在过去450Ma中地球旋转速率、地磁轴视极移、洋脊的活动、海平面和气候变化有伴随出现的现象。地球旋转加速时期主要对应了正极性时期，而旋转减慢时期主要对应了负极性时期，前者如志留纪至早泥盆纪和中生代，这阶段由于地球旋转速度加快，使地磁极具正极性、洋脊活动增强、全球性海侵和古气候变暖。自晚泥盆纪至二叠纪和新生代，是地球旋转速度减慢时期，表现为负极性为主、洋脊活动减弱、全球性海退、气候剧烈变化和出现大冰期。这些资料表明，在几亿年时间尺度上，各种地质旋回有一定程度的相关性存在，与地球自转速度变化相对应。

火山活动高峰对应全球气候变暖和地球自转加快，火山活动低谷对应全球气候变冷和对应地球自转减慢。火山喷发出大量的温室气体，与全球温暖期相对应。在全球温暖期，海洋吸收温室气体的能力伴随海温增减而消失，火山喷发出的温室气体大量积累在大气中，增强了温室效应。

火山活动高峰对应全球气候变暖和地球自转加快，火山活动低谷对应全球气候变冷和对应地球自转减慢。表1给出了这种地质旋回与地球自转周期的相关关系，热幔柱强烈喷发导致大量生物灭绝。在15~20Ma前南极的夏季温度要比现在高出大约11℃，最高可以达到大约7℃。这一南极地区的“绿化”过程最高峰大致出现在中新世中期，距今大约16.4~15.7Ma。可以对比的是，在15~25Ma期间，地球自转处于增速阶段，火山活动强烈^[44]。这种对应并不是个例，叶淑华院士指出，在距今0.65-1.4亿年前的白垩纪，地磁场突然倒转，岩浆活动非常剧烈；大气温度比现在高18℃左右；海平面比现在约高150米；地球的自转变快；古生物大量灭绝；大气中CO₂的含量十倍于现在；陨石增多^[48]。在此期间，地球自转速度处于峰值。与此相反，437Ma的奥陶志留纪大冰期对应地球自转速度低谷。

表1  地球自转周期与地质旋回

一项最新研究成果记录了距今252~247Ma前早三叠世时期的温度变化，当时海洋表面温度高达40℃，陆地温度可能达到50℃多。科学家认为，致命高温导致赤道低纬度区生态系的坍塌，是致使二叠纪末大灭绝后的早三叠世早期的死亡区持续五百万年的“元凶” ^[49]。这一高温期与2.48Ma前西伯利亚暗色岩喷发时间相一致。

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。

距今252~247Ma前早三叠世时期是石炭-二叠纪大冰期和中生代温暖期的转折时期，超级火山喷发导致的温室气体增多是变暖的原因之一。目前，地球气候也面临从第四纪大冰期向下一个温暖期的转变，我们现在正处于地球气候最坏时期的前夕。

不过，致命高温发生前，一定要发生超级火山喷发，而核幔角动量交换是超级火山产生的原因，所以地球自转速度加快是超级火山喷发的前兆。

实际测量和理论推理表明，我们有充分的时间应对致命高温的到来，其前兆是：地球自转速度加快；核幔角动量交换积聚大量热能；超级火山喷发；温室气体增加；动植物大量灭绝，地球不适于人类生存。