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[呼吁] 尽快研究“米兰科维奇 Milankovitch 假说”背后的大气控制机理
如果人类使用能源自身(或其中不必要的泄露)是全球变暖的影响因子的话,则太阳能的反射或遮挡,就成为解决全球变暖(及全球变化)的必须手段。灵活的反射或遮挡装置,应该是类似百叶窗的可控装置。
一、地球外太空“反射或遮挡”太阳能
类似日食。可能是对地球副作用最小的降温方式。
从长期看,外太空太阳能收集作为人类的能源,与给地球降温大体上合二为一的工程,应该是首选的方式。目前主要是经济成本太高。
二、地球外太空“反射或遮挡”太阳能调控地球天气的机制研究
图1 米兰科维奇周期,地球轨道偏心率的变化,地球自转轴的角度变化和进动在过去的百万年里。 (地球百科全书,2011)。 Milankovitch cycles, the changes in the eccentricity of the Earth's orbit, the change in the angle and the precession of the Earths rotation axis in the past million years. (Encyclopedia of Earth, 2011).
https://www.periodni.com/climate_change.html
(1)米兰科维奇 Milankovitch 假说,是否真的成立?
详见:
[1] 丁仲礼院士. 米兰科维奇冰期旋回理论:挑战与机遇[J]. 第四纪研究, 2006, 26(5): 710-717.
http://qikan.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=22831405
https://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbname=cjfd2006&filename=dsjj200605004
[2] Thomas Westerhold, Norbert Marwan, Anna Joy Drury, et al. An astronomically dated record of Earth’s climate and its predictability over the last 66 million years [J]. Science, 2020, 369(6509): 1383-1387.
doi: 10.1126/science.aba6853
https://www.science.org/doi/10.1126/science.aba6853
等参考文献。
(2)米兰科维奇 Milankovitch 假说成立的话,机制是什么?
一般认为轨道变化等引起的地球天气变化的驱动力太小,不足以产生地球观察到的天气变化。
地球天气变化是否真的是混沌的(chaotic)?目前的观测证据并不充分。
曾经有观点认为,太阳系行星的轨道是混沌的。考虑质量运动效应之后,太阳系可以“量子化”。这就意味着,现在对地球轨道的各种变化,是近期的情况。当以10万年为单位的时候,现在的地球轨道等变化是一类类似原子里电子行为的复杂变化。
无论这些观点是否合理,在研究米兰科维奇 Milankovitch 假说时,应该考虑对过去地球轨道和自转等的推断,也可能存在一定的误差。或许这样可以更好地研究该问题。
(3)“大气遥相关 teleconnection”的物理机制是什么?有没有与米兰科维奇 Milankovitch 假说之间具有共性?
有观点认为:厄尔尼诺对应短时间周期的米兰科维奇假说。可惜目前还没有充分的研究证据。
三、地球外太空“反射或遮挡”太阳能调控地球天气,数字仿真研究
可以在现有的天气预报模型上进行。
(1)先模拟日食时期的天气变化,拟合好之后就可以
(2)定量研究地球外太空“反射或遮挡”太阳能调控地球天气了。
简言之,
利用已有的日食等资料,仔细查找“米兰科维奇 Milankovitch 假说”、“大气遥相关 teleconnection”等物理机制。
假如这几类现象里具有相同或类似的机制,则可以为在太空调控地球天气提供一定的理论基础。
真正的地球外太空“反射或遮挡”太阳能调控地球天气定量计算,还得是类似 NWP(numerical weather prediction,数值天气预报)的数值仿真系统。
正如著名物理学家费米 Enrico Fermi 说:
“进行理论物理计算一般有两种的途径。第一条,这一条也是我所喜欢的,是对你所计算的过程有一个清晰的物理图像。另一条是具有一个明确而又自洽的数学形式体系。”
“There are two ways of doing calculations in theoretical physics”, he said. “One way, and this is the way I prefer, is to have a clear physical picture of the process that you are calculating. The other way is to have a precise and self-consistent mathematical formalism.”
参考资料:
[1] 米兰科维奇假说 - 百度百科
https://baike.baidu.com/item/%E7%B1%B3%E5%85%B0%E7%A7%91%E7%BB%B4%E5%A5%87%E5%81%87%E8%AF%B4
[2] 中国科学院地质与地球物理研究所,2020-09-22,Science:6600万年来天文定年的地球气候变化记录及其可预测性
http://www.igg.cas.cn/xwzx/cutting_edge/202009/t20200922_5702546.html
[3] 自然变率/natural variability/郑景云,中国大百科全书,第三版网络版[ED/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=50980&Type=bkzyb&SubID=79369
[4] 古气候定量重建/quantitative reconstruction of paleoclimate/羊向东,中国大百科全书,第三版网络版[ED/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=22288&Type=bkzyb&SubID=78204
[5] 轨道调谐/orbital tuning/吴怀春,中国大百科全书,第三版网络版[ED/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=22236&Type=bkzyb&SubID=78192
[6] Generalic, Eni. "Climate change: Do follow us global warming, cooling or pollution?." EniG. Periodic Table of the Elements. KTF-Split, 29 June 2022. Web. 28
https://www.periodni.com/climate_change.html
[7] Thomas Westerhold, Norbert Marwan, Anna Joy Drury, et al. An astronomically dated record of Earth’s climate and its predictability over the last 66 million years [J]. Science, 2020, 369(6509): 1383-1387.
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[8] 宋翠玉, 吕大炜. 米兰科维奇旋回时间序列分析法研究进展[J]. 沉积学报, 2022, 40(2): 380-395.
http://ci.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=7106858338
[9] 许小峰,2022-08-10,折断“蝴蝶”的翅膀——“控制”天气变化的一种探索与实验 精选
https://blog.sciencenet.cn/blog-1310230-1350725.html
[10] 杨正瓴. 科学发展周期性的研究概况[J]. 科技导报, 2014, 32(35): 88-88.
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[11] Gilbert Reinisch. Macroscopic Schroedinger quantization of the early chaotic solar system [J]. Astronomy and Astrophysics, 1998, 337(1): 299-310.
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https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1998A%26A...335..281H/abstract
[13] Freeman Dyson. A meeting with Enrico Fermi [J]. Nature, 2004, 427(6972): 297-297.
DOI: https://doi.org/10.1038/427297a
https://www.nature.com/articles/427297a
[14] 科普中国,2022-08-29,人类还能远离高温热浪吗?研究预测2100年或有半年无法出门作业
https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=1&ar_id=114757
43.8 ℃,这是四川省有史以来的最高气温纪录,“水电大省”四川也一度因此陷入了用电危机——对部分高载能企业实施停产,最大限度“让电于民”。
而与极端高温天气相伴生的另一自然灾害,是四川、重庆多地因干旱引发的山火。
相关研究论文以“Probabilistic projections of increased heat stress driven by climate change”为题,已发表在 Nature 子刊 Communications Earth & Environment 上。
结果显示,实现《巴黎协定》最新目标——到 2100 年使全球平均升温控制在 1.5 摄氏度——的几率只有 0.1%,全球平均气温变化到 2050 年很可能会接近 2 ℃。
[14-2] Lucas R. Vargas Zeppetellom, Adrian E. Raftery, David S. Battisti. Probabilistic projections of increased heat stress driven by climate change [J]. nature | communications earth & environment, 2022, 3: Article number 183.
doi: 10.1038/s43247-022-00524-4
https://www.nature.com/articles/s43247-022-00524-4
相关链接:
[1] 2022-08-28,[讨论] 平流层反射太阳能,首选的“地球降温”方式?
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1352999.html
[2] 2021-02-27,[科普资料] 米兰科维奇 Milankovitch 假说
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1274123.html
[3] 2022-08-16,[食言而肥] 给地球降温:向全球青少年们征集奇思妙想
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1351391.html
[4] 2022-08-15,[收心吧] 给地球降温:“全球变暖”的成因思考、寻找或排查
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1351308.html
[5] 2022-08-10,[第125.5个问题,大问题] 人类能源利用中降低“全球变暖”的方法有哪些?
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1350689.html
[6] 2022-08-09,[大讨论] 人类消耗的能源最终都变成了什么?会不会直接加热大气?
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1350584.html
[7] 2022-08-08,[大讨论] 给地球降温的各类奇思妙想
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1350444.html
[8] 2022-08-07,[讨论] 今年(2022)夏天很热吗?
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1350325.html
[9] 2022-08-06,[创新到底?] “碳降低”、“碳自然”的英译(法译)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1350206.html
[10] 2022-08-05,[原创新术语?小科普] “碳降低”、“碳自然”:“碳达峰”、“碳中和”之后
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1350079.html
[11] 2022-07-29,[随笔] 地震:前兆、预报与“因果性、相关性”杂谈
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1349269.html
[12] 2022-08-25,[严肃点不许笑!] 宇宙“人才与成果”分级;地球“人才与成果”分级的建议草案
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1352639.html
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