“雪球地球”曾在一瞬间融化：火山喷发引发海洋锅炉效应

                           杨学祥，杨冬红（吉林大学）

碳的生物循环虽然对地球的环境有着很大的影响，但是从以百万年计的地质时间上来看，缓慢变化的碳的地球化学大循环才是地球环境最主要的控制因素。

我们的研究表明，火山喷发和大陆分裂在赤道是大气温室气体上升和全球气候变暖的主要原因，大陆集中在两极和构造活动强烈是大气温室气体减少和大冰期发生的原因（见表一）。天文周期、气候变化、地球自转周期、地质旋回、地磁变化周期、气候变化周期有非常一致的对应性。这是自然规律，人类无法改变这一规律。

相关报道

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2019/4/425057.shtm

专家警告：地球气候大危机

已有 1537 次阅读 2018-11-5 19:40 |个人分类:全球变化|系统分类:观点评述| 全球变暖, 雪球地球, 碳酸盐岩石, 冰期, 气候变化的自然周期    推荐到群组  

专家警告：地球气候大危机

        关键提示：南极海底正在迅速变黑，预示海底吸收二氧化碳的过程已经开始。大气中二氧化碳向海洋中扩散，可能是全球变暖的结束，雪球地球的开始。这一过程在地球已经出现多次。

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南极海底正在迅速变黑！专家警告：背后是地球气候大危机

原创中国气象爱好者6小时前

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据外媒报道称，来自麦吉尔大学的研究人员发现，在地球上的一些海域，尤其是北大西洋和南极洲附近海域，海底正迅速的变色——由白色变为深褐色。出现这种变化的原因是海底白色的白色方解石（白垩）迅速溶解。

科学家警告称，这种快速溶解的根本原因是由于人类活动。白色海底主要是由海洋生物残骸形成的方解石构成的，它们的主要成分是碳酸钙，这种矿物质在海水中可以中和水中的二氧化碳，在防止海洋变得过酸起着关键作用。然而目前二氧化碳流入海洋的速度非常惊人，天然存在的方解石似乎已经无法处理，这导致一些地区的方解石完全溶解并将海底变成黑褐色。

主要作者奥利维尔·苏尔皮斯指出，这还只是开始，因为二氧化碳需要几十年甚至几个世纪才能下降到海底，所以通过人类活动产生的二氧化碳目前大部分还只是存在于海洋表面。但在未来，它会侵入深海，在海底扩散，使海底的方解石颗粒进一步溶解。目前地球二氧化碳排放到大气中的速度在地球历史上已非常快，甚至比恐龙灭绝以来的任何时期都要快。

二氧化碳增加的速度比海洋中的自然机制要快得多，因此它引发了对未来海洋酸化水平的担忧。因此，科学家们对于海洋流入二氧化碳的研究就显得各位重要，这就揭示了包括北大西洋和南部海洋在内的几个地区，二氧化碳大量流入超过了天然存在的方解石可以处理的程度，导致海底变成黑褐色。

这项研究表明，人类活动的影响在许多地区已经深入，在一些人类感知不到的地区都很明显，甚至是深邃的海底，这些地区酸化的增加可能正在摧毁海洋过去数万年形成的地质记录，当然更严重的是酸化增强将对珊瑚礁、贝类等具有碳酸钙骨骼的生物产生深远影响。研究人员下一步的计划是研究这种效应在未来几年将在海底如何演变。

http://www.yidianzixun.com/article/0KQubOZM

温室气体来去无形：从雪球地球到全球变暖

已有 1872 次阅读 2017-4-13 12:01   

温室气体来去无形：从雪球地球到全球变暖

                            杨学祥，杨冬红

碳循环

据网上资料，碳循环（carbon cycle），是指碳元素在自然界的循环状态，生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳，经光合作用转化为葡萄糖，并放出氧气（O₂）。石油煤炭是碳固化过剩的一种副产品。

地球上最大的两个碳库是岩石圈和化石燃料，含碳量约占地球上碳总量的99.9%。这两个库中的碳活动缓慢，实际上起着贮存库的作用。地球上还有三个碳库：大气圈库、水圈库和生物库。这三个库中的碳在生物和无机环境之间迅速交换,容量小而活跃，实际上起着交换库的作用。

碳在岩石圈中主要以碳酸盐的形式存在,总量为2.7×10¹⁶ t；在大气圈中以二氧化碳和一氧化碳的形式存在，总量有2×10¹² t；在水圈中以多种形式存在在生物库中则存在着几百种被生物合成的有机物。这些物质的存在形式受到各种因素的调节。

在大气中,二氧化碳是含碳的主要气体，也是碳参与物质循环的主要形式。在生物库中,森林是碳的主要吸收者，它固定的碳相当于其他植被类型的2倍。森林又是生物库中碳的主要贮存者,贮存量大约为4.82×10¹¹ t,相当于大气含碳量的2/3。

植物、可光合作用的微生物通过光合作用从大气中吸收碳的速率，与通过生物的呼吸作用将碳释放到大气中的速率大体相等,因此，大气中二氧化碳的含量在受到人类活动干扰以前是相当稳定的。考虑到大自然火灾，植物等造成的碳固化要多于动物等造成的碳气化。石油煤炭是碳固化过剩的一种副产品。

自然界碳循环的基本过程如下：大气中的二氧化碳（CO₂）被陆地和海洋中的植物吸收,然后通过生物或地质过程以及人类活动，又以二氧化碳的形式返回大气中。

生物和大气之间的循环

绿色植物从空气中获得二氧化碳，经过光合作用转化为葡萄糖，再综合成为植物体的碳化合物，经过食物链的传递，成为动物体的碳化合物。植物和动物的呼吸作用把摄入体内的一部分碳转化为二氧化碳释放入大气，另一部分则构成生物的机体或在机体内贮存。动、植物死后，残体中的碳,通过微生物的分解作用也成为二氧化碳而最终排入大气。大气中的二氧化碳这样循环一次约需20年。

一部分（约千分之一）动、植物残体在被分解之前即被沉积物所掩埋而成为有机沉积物。这些沉积物经过悠长的年代，在热能和压力作用下转变成矿物燃料──煤、石油和天然气等。当它们在风化过程中或作为燃料燃烧时，其中的碳氧化成为二氧化碳排入大气。人类消耗大量矿物燃料对碳循环发生重大影响。

一方面沉积岩中的碳因自然和人为的各种化学作用分解后进入大气和海洋；另一方面生物体死亡以及其他各种含碳物质又不停地以沉积物的形式返回地壳中，由此构成了全球碳循环的一部分。碳的生物循环虽然对地球的环境有着很大的影响，但是从以百万年计的地质时间上来看，缓慢变化的碳的地球化学大循环才是地球环境最主要的控制因素。

大气和海洋之间的交换

二氧化碳可由大气进入海水，也可由海水进入大气。这种交换发生在气和水的界面处，由于风和波浪的作用而加强。这两个方向流动的二氧化碳量大致相等，大气中二氧化碳量增多或减少，海洋吸收的二氧化碳量也随之增多或减少。

含碳盐的形成和分解

大气中的二氧化碳溶解在雨水和地下水中成为碳酸，碳酸能把石灰岩变为可溶态的重碳酸盐，并被河流输送到海洋中，海水中接纳的碳酸盐和重碳酸盐含量是饱和的。新输入多少碳酸盐，便有等量的碳酸盐沉积下来。通过不同的成岩过程，又形成为石灰岩、白云石和碳质页岩。在化学和物理作用（风化）下，这些岩石被破坏，所含的碳又以二氧化碳的形式释放入大气中。火山爆发也可使一部分有机碳和碳酸盐中的碳再次加入碳的循环。碳质岩石的破坏，在短时期内对循环的影响虽不大，但对几百万年中碳量的平衡却是重要的。

人类活动

人类燃烧矿物燃料以获得能量时，产生大量的二氧化碳。从1949年到1969年，由于燃烧矿物燃料以及其他工业活动，二氧化碳的生成量估计每年增加4.8%。其结果是大气中二氧化碳浓度升高。这样就破坏了自然界原有的平衡，可能导致气候异常。矿物燃料燃烧生成并排入大气的二氧化碳有一小部分可被海水溶解，但海水中溶解态二氧化碳的增加又会引起海水中酸碱平衡和碳酸盐溶解平衡的变化。

http://baike.sogou.com/v387336.htm?fromTitle=%E7%A2%B3%E5%BE%AA%E7%8E%AF

专家称本世纪末地球或回归五千万年前远古温暖气候

2017-04-10 14:32:00 cnBeta 

　　北京时间4月10日消息，据国外媒体报道，从生物的角度来看，地球的历史既充满了沧桑巨变，又稳定得如同上天眷顾。大陆在极地与赤道间来回漂移，山脉与海洋时而出现、时而消失。但无论是在冰河时期与非冰河时期，地球环境的变化都相对较小，使生命得以存续。虽然太阳帮助不大，但地球环境一直维持在相对稳定的水平。

　　太阳的亮度在成熟过程中慢慢增强。如今每平方米地表接收到的太阳辐射约为1368瓦特，但在地球成型早期仅有1000瓦特。约4亿年之前（当时海洋生物尚未进化成陆地生物），每平方米地表接收的太阳辐射约比今天少50瓦特。虽然当时阳光较弱，但较强的温室效应抵消了这一不足（大气中二氧化碳含量较高）。事实上，近几百万年的地球温度处于历史最低值。

　　但如今的阳光更加强烈，温室效应也达到了几百万年来的顶峰。这一组合将招致怎样的结果呢？

为寻找答案，南安普顿大学一支由加文·福斯特（Gavin Foster）带领的团队汇集了来自112项研究的数千份过往二氧化碳水平数据。南极冰核可为我们提供一百万年前的空气样本，但更久之前的数据则需要利用碳同位素分析等手段从岩心中获取。

　　图为过去4.2亿年间的二氧化碳含量变化（图中蓝线），显示了变化的整体趋势（图中红线）。上方的浅蓝色柱形代表冰川从极地向外延伸的程度。

　　不断降低

　　研究结果揭露的规律与预期大致相符，不过结合多项研究，科学家得到了更加精确的结论。二氧化碳水平并非在3亿年前的冰河时期突然下降，而是在4.2亿年间均匀减少。每隔一百万年，二氧化碳水平平均减少百万分之3.4。（相比之下，自1960年以来，二氧化碳水平约上涨了百万分之80）。

　　事实上，二氧化碳减少引发的长期降温效果略强于太阳的升温效果，因此在过去几百万年间，地球上才会规律性地出现冰河时期。

　　地球大气中的二氧化碳含量为何会不断下降、与逐渐增强的太阳辐射相互抵消呢？这也许是岩床风化、形成沉积物的结果。一些常见矿物与溶解在雨水中的二氧化碳发生化学反应，使大气中的二氧化碳转化为碳酸盐沉积物和岩石。关键在于，这一化学反应取决于气候状况：气候越温暖，风化效应就越强烈（大气中二氧化碳含量降低）；相反，气候越寒冷，风化就越微弱（大气中二氧化碳含量增加）。这就像一台天然温度调节器，使地球气候维持在相对稳定的状态。

　　在过去的4亿年间，生命从海洋登上陆地，碧绿的植被覆盖了地表，弥补了仅有蔚蓝海洋的单调。生物圈的扩张也对岩床风化产生了巨大影响。在动植物的共同作用下，风化作用有所加速，使大气中的二氧化碳含量进一步减少。

　　这一变化过程有时也会偏离整体趋势，如3亿年前温度突然大幅下降、2亿年前温度突然大幅上升，而这往往与板块构造有关。活火山数量的变化会影响从地球内部释放的二氧化碳量。此外，盘古大陆等“超级大陆”形成时，会产生大批新山脉，加剧风化效应，导致大气中二氧化碳含量大幅减少。

　　未来趋势

　　目光从过去转向未来，你可以将温室气体排放情况与上述历史记录进行有趣的对比。最新一份政府间气候变化专门委员会评估报告中将“一切如常”描述为最糟糕的一种情况，若按目前趋势发展下去，到了2100年，温室气体浓度将达到百万分之1370，并于2250年到达百万分之2000的最高值。

　　大气中二氧化碳浓度上一次高达百万分之2000时，距今已有2亿年之久。但当时的太阳辐射比今天略弱，因此两者不可同日而语。研究人员的计算结果显示，到了本世纪末，阳光和二氧化碳的共同作用将使地球气候恢复到5000万年前始新世时期的水平，成为恐龙灭绝后温度最高的时期。（不过温度还需要一定时间才能达到始新世的水准。）

　　如果我们任由二氧化碳浓度升至百万分之2000，再加上目前的太阳辐射水平，“地球温度将超过4.2亿年间至少99.9%的地质记录。”好在我们已经开始对温室气体排放加以控制，不过这个想法仍然够吓人的。

　　我们必须记住，全球变暖面临的威胁主要取决于上述变化速度。地球历史上也出现过温暖的气候，但那是成百上千年、甚至数百年地质变化积累的结果，生物有足够的时间来适应这些变化。问题是，如今地球气候的变化速度太快，更接近物种大灭绝时的水平。

http://tech.huanqiu.com/discovery/2017-04/10451218.html

冰封的地球：史上最壮观宏大的冰河时代(图)

http://tech.tom.com　2005年07月14日14时05分?来源: ??三思科学

最近一次冰河时代结束于1万多年前，在那次冰河时代，冰川从两极一直向赤道地区延伸，在纽约这样纬度的地区，冰层竟也厚达1公里，那是个很寒冷的时代，我们人类的祖先就亲眼见证过这个时代。但是，在遥远的过去，在人类最古老的脊索动物祖先还没出现的时代，曾经有过一次持续时间更长、更为寒冷、也更为壮观的宏大的冰河时代，整个地球在那个时代都被冻结成一个巨大的雪球。

冰河时代

　　这个冰河时代的名称是瓦兰吉尔冰期（Varanger glaciation），Joseph Kirschvink在1992年给它起了个形象的名字——雪球地球（Snowball Earth）。对于这段历史的发现是在上世纪60年代由剑桥地质学家W. Brian Harland做出，他在研究7亿年前的岩石时发现它们都和冰有过接触，一些上面有冰川的划痕，其他的则从冰山的底部落入洋底，而这些岩石来自世界各地，包括那些非常靠近赤道的地方，这很奇怪，因为很难想象在赤道的海平面地区居然也会出现冰。他虽然通过研究很快得出结论在7.5亿年前到5.8亿年前有过大规模冰川运动，但是根据过去的经验，其他世代的冰川从来都不会遍及所有大陆，即使在最严重的冰期赤道附近的大陆上也很难找到冰。

　　Harland由此提出了现在被称为雪球地球的假说，并由他和Rudwick、Hambrey、Kirschvink 以及Hoffman等人在其后的几十年中不断深化。这个假说认为，地球在距今7.5亿年到5.8亿年前经历了一次极其严重而漫长的冰河时代，当时不仅陆地全部被冰川覆盖，而且海洋也被完全冻结，只靠来自地球核心的热量才使得液态的水在一公里厚的冰层下存在，为古老的原核生物和原生生物保留了一片生存的空间。从太空看，地球已经完全成为一个巨大的雪球。

　　就在Harland开始创立他的假说的时期，苏联科学家M.I. Budyko也通过对地球气候模型的模拟演化验证出，如果冰帽从极地延伸到纬度60度，也就是说到赤道的1/3的路程时，会很快往回退缩回去。但如果冰帽能延伸到2/3的路程也就是说30度的话，就会触发失控的链式反应，因为冰雪是一种良好的反光体，当延伸到纬度30度的时候，就基本是直着面对太阳，同高纬度的倾斜角度比，会大大增加反射回去的太阳能量，从而使地球冷下去，增加冰雪的覆盖范围，然后再进一步加剧这个过程，直到冰帽从南北两个方向汇合到赤道。

从地球到雪球

　　不过当时的科学家并不相信地球曾经发生过这种事情，因为按照这个机理，一旦地球冻结，就将永远都无法解冻；而且要是全部冻结，生命也将由于缺乏阳光而全部消失。但这显然不是事实，所以他们认为前提不成立，地球一定没有被全部冻结过。但是其后发现的一些事实却支持着全球冻结的观点。

　　其一是富铁的矿石。在地球富氧的大气层中，铁会自然锈蚀。含铁丰富的矿石只有在缺乏氧气的环境下才能出现，而在理论中地球冻结的时代也的确能发现这样的富铁矿藏，雪球地球假说的支持者认为是由于冰川的覆盖隔绝了氧气，才使得它们能够形成。

加拿大Mackenzie山脉和这个时期对应的地层中的铁矿带，中间含有冰碛物。

　　其二是发现了一些冰川沉积物下面紧挨着石灰岩，或者是石灰岩混在冰碛物中，而石灰岩通常是靠近热带地区富含碳酸氢钙温暖的水所产生的沉积物，这说明冰川的确到达了热带地区，所以覆盖在石灰岩地层上，或者是冰川把石灰岩割裂，使其碎片混合到冰碛物中。

　　其三是在这个时期浅海地层中出现了碳-13的极低值，自然界中碳的同位素中碳-12和碳-13最多，进行光合作用的海洋生物更喜欢利用含碳-12的二氧化碳，从而有机体中的碳-13比作为无机物的碳酸钙中的碳-13含量低2.5%。这样，如果一个海底地层中有机物堆积得多，碳-12就多，反之如果碳-13多，就说明沉积的主要是碳酸钙而有机物沉积少，这个时期的生命活动就少。这个时期的碳-13极低值说明的确有过大规模的生物灭绝的出现（碳-13达到低谷的最低值说明此后碳-13含量开始回升，必然意味着冰期已经结束，生命活动已经逐步恢复，所以瓦兰吉尔冰期末期的碳-13达到极低值的时间也被作为埃迪卡拉生物群兴盛的埃迪卡拉纪的开始）。

　　其四是之后生命的突然繁盛，早期雪球地球假说的支持者把寒武纪生命大爆发作为证据，现在则以紧接着这个时期出现的埃迪卡拉生物群的兴盛作为证据，他们认为埃迪卡拉纪多细胞生物的突然大规模出现是因为某种抑制生命发展的外界环境因素的消失，而这个外界环境因素就是瓦兰吉尔冰期的极度严寒。

　　有关雪球地球的最初成因，预计和当时的板块运动有关。在大约10亿年前，全球所有的陆地汇聚到一起，形成了一个超级大陆罗迪尼亚（Rodinia），罗迪尼亚这个名字来自保加利亚语和俄语中“故土”（Homeland）这个词汇。这个超级大陆位于赤道地区，大陆的这种分布导致硅酸盐岩石风化加快，大量吸收大气中的二氧化碳转化成碳酸盐岩石。大气中二氧化碳的减少降低温室效应，导致气温下降。

　　现代的大陆分布使得低纬度地区海洋多，高纬度地区陆地多，和罗迪尼亚超级大陆的时代正好相反。由于水的比热容最大，所以热带海洋是热量的储存库，这样，现代的分布状态能够良好地调节气候，而罗迪尼亚超级大陆的时代则不能。而且现代的分布方式使得高纬度地区一旦开始冰封，就覆盖大陆停止岩石的风化，减少对二氧化碳的消耗，而罗迪尼亚超级大陆的时代高纬度地区开始冰封只覆盖海洋，不影响罗迪尼亚的岩石风化。这样，那时的世界就缺乏一个自我平衡机制。在罗迪尼亚形5千万年后，也就是9.5亿年前，积累的效果就使得现在的刚果河盆地附近出现了冰川，并继续恶化下去，直到最后使地球变成大雪球。

6.5亿年前的陆地分布，此时仍旧处于瓦兰吉尔冰期。

　　雪球地球假说的支持者认为，变成雪球的地球由于被大冰川覆盖了大陆，使得硅酸盐岩石无法再风化，就无法再吸收二氧化碳，而大气中的二氧化碳由于亿万年中火山爆发等因素的积累，重新达到一定的浓度，终于使温室效应重新发挥作用，而此时罗迪尼亚超级大陆已经在7.5亿年前重新分裂成8块，要等到二叠纪才会重新汇聚成新的超级大陆盘古大陆（Pangea）。到瓦兰吉尔冰期结束的5.8亿年前，大片陆地已经漂移到高纬度地区，不会再产生之前的大幅度吸收二氧化碳的效果。

5.14亿年前的陆地分布，此时已是寒武纪。

　　雪球地球假说支持者提出的二氧化碳浓度升高也得到了验证。

　　根据计算，要让强烈反射阳光的雪球地球解冻，大气中的二氧化碳浓度必须达到我们今天呼吸的大气中的二氧化碳浓度的350倍，达到这样的浓度后，积累的热量就可以让赤道地区的海洋解冻，从而出现一条深色条带，增加太阳能的吸收效率，这样，增加吸收太阳能就加在二氧化碳的温室效应之上，进一步加大热量，并让更北的地区解冻，从而进一步循环。这同样是一种链式反映，将在一个很短的地质时期完成解冻过程，用的时间可能还不到1千年。

　　这时，地球就能够下雨了，雨水将把大气中丰富的二氧化碳变成弱碳酸带到地面，并和裸露的硅酸盐岩石反应，使岩石表面变成碳酸盐，碳酸盐的岩石很容易风化碎裂，碎片会被冲刷入海洋并沉积下来形成厚厚的碳酸盐岩石地层，而这样的岩层不难被发现。

冰川沉积物

　　上面的照片由雪球地球假说的坚定支持者Hoffman同Schrag拍摄于纳米比亚的骷髅海岸（Skeleton Coast），靠下面标出的两条白线之间是瓦兰吉尔冰期的冰川沉积物，其上一直到最上方的白线处都是厚厚的碳酸盐岩石地层

　　雪球地球假说并非没有遇到挑战，对于如何解释低纬度地区出现的冰川遗迹，Williams在1975年提出观点认为当时的地球轨道倾角和现在不同，不是目前的大约20度而是达到了大约54度，使得太阳更多地照耀两极而不是赤道地区，从而使得赤道地区出现冰川。但这个解释在解决了问题的同时却遇到了更大的障碍，虽然地球自转轴会出现小幅度倾斜而几万年后又重新恢复正常的确有其物理基础，但象Williams设想中的如此巨大的倾斜却难以解释，而且根据对现代和当时的趋日叠层结构（heliotropic stromatolites）分析，证明8亿年前地球的自转轴倾角和今天差不多。

　　还有一些解释并非针对雪球地球，而是对产生机理有新的解释。一种认为当时的太阳光度比现在弱大约6%，使得那时候的地球更容易遇到冰期。有关太阳正在缓慢地变热倒可以解释为什么那之后地球再没有遇到这样的冰期，但是有说服力的地质证据表明，在那之前的10亿年内却一直没有出现过这样的全球冻结，而按照这个理论那时侯太阳甚至更“冷”。不过在更早的时候，在23亿-22亿年前的确还有一次全球冻结的冰期，是另外一次雪球地球。“冷”太阳可以算是对那次雪球地球的一种解释，但更可信的解释是，当时的机理是由于大气中氧气的出现，氧气的出现会使得原始大气中的甲烷迅速减少，而甲烷是非常好的温室气体，这个过程必然导致全球气温的大幅度下降。

太阳系运行轨道与地球大冰期。

　　另一种认为这和太阳的公转有关，这个理论发现在太阳系绕银河系核心旋转时，在远离银心的地点会出现小冰期，快到离银心最近的地点会出现大冰期。不过这个理论和事实的吻合程度不是非常好，而且这个理论也很难从天文和天体物理角度解释清楚，所以接受的人不多。

　　（雪球地球分两个阶段，从7.1亿-6.8亿年前为称为Sturtian Glaciation，从6.05亿-5.85亿年前称为Varanger-Marinoan Ice Ages，因而瓦兰吉尔冰期也叫做Stuartian-Varangian冰期。中国一般把瓦兰吉尔冰期叫做震旦纪冰期，但这个名字并不是国际通用的名字，甚至震旦纪这个名字也不是一个标准名称，所以我这里没采用）

　　附：有关超级大陆的一些说明

　　地球历史上具体出现过多少次超级大陆还不太清楚，已经确定的是两次。

　　其一就是罗迪尼亚（Rodinia），形成于10亿-11亿年前，在7.5亿年前分裂，具体情况在前文提到过。

　　另外一次是盘古大陆（Pangea），也可以翻译为泛大陆，在二叠纪形成，并在2亿年前分裂形成劳娅古陆（Laurasia）和冈瓦纳古陆（Gondwana），这及以后的情况都是中学书中介绍大陆漂移假说时介绍过的，就不具体说了。

　　还有观点认为在这两次之间，还出现过一个名为潘诺西亚（Pannotia）超级大陆。这种观点认为罗迪尼亚并没分成八块而是只分成三块，罗迪尼亚的分裂打开了古大洋（Panthalassic Ocean）。北美洲往南向着南极方向旋转；而罗迪尼亚大陆的北半部基本上包括了：南极大陆、澳洲、印度、阿拉伯，以及成为今天中国的一部份大陆碎块，以逆时针的方向旋转，向北穿越严寒的北极。介于分成两半的罗迪尼亚大陆之间，是第三大陆刚果地盾（Congo），它组成了中、北非洲的大部分。罗迪尼亚大陆分裂成的三块在6亿年前重新碰撞形成潘诺西亚，并于5.5亿年前分裂。而这次分裂之后才轮到盘古大陆的出现。

　　有关罗迪尼亚之前的情况尚不清楚，但不久前Rogers博士和Santosh博士提出在罗迪尼亚之前有一个名为哥伦比亚（Columbia）的超级大陆，形成于18亿年前，并于15亿年前分裂。

究级盘古

　　除了这两个不确定的和两个确定的之外，还有一个确定的超级大陆，就是2.5亿年后一定会形成的超级大陆——究极盘古（Pangea Ultima）。

根据现在各个板块的运动，到2.5亿年后世界将实现大同，出现上图的超级大陆。它将会在北大西洋和南大西洋的海床都隐没到北美和南美东缘的海沟之后形成。这个超大陆将会在其中央保有一个小型的洋盆，大西洋和印度洋此时已经闭合，北美会撞上非洲，但是是在它张裂位置还要更南边的地点，南美围绕在非洲南端，隔着巴塔哥尼亚与印度尼西亚相连，并把仅存的印度洋也关闭了，南极洲则再一次回到南极的位置，太平洋则更加宽广，环绕了近半个地球。我们称这样一块未来的盘古大陆为“究极盘古”。

http://www.360doc.com/content/12/0201/17/4244870_183445477.shtml

http://tech.tom.com/1121/1122/2005714-232306.html

结论

碳在岩石圈中主要以碳酸盐的形式存在,总量为2.7×10¹⁶ t；在大气圈中以二氧化碳和一氧化碳的形式存在，总量有2×10¹² t；在水圈中以多种形式存在在生物库中则存在着几百种被生物合成的有机物。这些物质的存在形式受到各种因素的调节。

碳的生物循环虽然对地球的环境有着很大的影响，但是从以百万年计的地质时间上来看，缓慢变化的碳的地球化学大循环才是地球环境最主要的控制因素。

我们的研究表明，火山喷发和大陆分裂在赤道是大气温室气体上升和全球气候变暖的主要原因，大陆集中在两极和构造活动强烈是大气温室气体减少和大冰期发生的原因（见表一）。天文周期、气候变化、地球自转周期、地质旋回、地磁变化周期、气候变化周期有非常一致的对应性。这是自然规律，人类无法改变这一规律。

温室气体不是全球变暖的唯一原因，气候变暖也会导致大气温室气体浓度的上升。

大陆分散在赤道可形成极热气候，大陆集中在两极可形成极冷气候。

火山喷发时释放的CO₂是导致全球变暖的重要原因，但是导致全球变暖的火山喷发有多种作用，温室效应只是其中的一种。使海洋底层水增温，这是海底火山喷发无可替代的致暖作用。海台和洋壳产量在白垩纪是最高的，洋壳产量的最高速度为37×10⁶ km³/Ma（目前的洋壳产量为17×10⁶ km³/Ma），对海洋温度的提高贡献最大。存储在海洋中的碳只要释放2 %，就将使大气中的CO₂含量增加一倍。海洋是CO₂的储库。在1 个大气压下，海水温度从0℃升高为25℃，每克海水可释放约1 cm³体积的CO₂，释放量与残留量的比值约为1：1。目前全球海洋溶解的CO₂是大气中CO₂的13倍，以此比例，海水升温25℃，大气中CO₂的含量应该增加到现在的6.5倍，这表明白垩纪海洋增温释放的CO₂是大气CO₂浓度增高的主要来源，对应于当时间海洋底层水高于现在15℃，大气高于现在10-15℃。新洋壳生成和海底火山活动引发的海温升高和海水中CO₂释放在全球气候变化中的作用不容忽视，这是人为温室效应所不能达到的，因此，这一重要作用值得深入研究。

人类可以影响大气温室气体的浓度，但是，人类无法改变天文周期和地质循环的对应关系，无法阻止地球演化的自然进程。

表1  天文周期、气候变化、地球自转周期、地质旋回和地磁极性倒转^{[1, 2, 16, 21]}

Table 1  Earth’s rotation periods, geological cycles and geomagnetic polarity reverse ^{[1, 2, 16, 21]}

 http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1048645.html 

http://wap.sciencenet.cn/blog-2277-1144710.html 

科学家首次发现神秘深海喷射流和海洋锅炉效应

已有 1122 次阅读2011-12-23 14:33

             科学家首次发现神秘深海喷射流和海洋锅炉效应

                                                       杨学祥

   科学家发布报告称，他们首次发现了海下神秘的深海喷射流，这种喷射流能导致热带大西洋风向、降水以及海洋气温出现异常。

      海洋学家目前发现，在热带大西洋持续出现的气候波动，很显然是由此前不为人知的深海喷射流所导致的，这种气流（按：原文如此。此“气流”二字或系“喷射流”一语笔误。备考）会从深海3000米处向上喷射。

      德国莱布尼兹海洋科学研究中心研究人员皮特·勃兰特表示：“到目前为止，当试图解释热带气候变化的原因时，我们总是向天上看，尤其是大气层，而最新数据第一次将我们的注意力转移到了海洋深处，为我拓展了新的研究方向。”

   相关报告近日发表于权威学术杂志《自然》上。研究人员在文章中称，目前在沿赤道，横跨整个大西洋的水域下，这种喷射流正以1180英尺至2360英尺的时速流动。而它们蕴藏的动能改变着表层洋流，导致全球约每4年半一次的气候变化。

   我们在1996年指出，火山活动主要受地球内部能量间歇性释放所控制。海洋锅炉效应、海底藏冷效应、海震调温效应和强潮汐调温效应比温室效应有更显著的调温效果。自然杂志最新文章证实了这一结论。

海洋锅炉效应

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