读懂地球“日记”

来源 :百科知识 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tianjinajun
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  
  在地球的历史上,很多“大事件”塑造和改变了地球:来自太空的岩石撞击,熔化了地表;地壳板块漂移,改变了海洋和陆地的格局;火山爆发影响地球大气层的状态,导致气温时高时低;地球上孕育出生命,同时它们又改变了地球……
  所有这些“大事件”都在地球的岩石中留下了痕迹,把岩层变得像一本“日记”。日记中的“文字”包括地质学上的改变,也包括植物、动物和其他生物体形成的化石。这些化石告诉人们,某一地质时期地球上的气候是怎样的,后来又发生了怎样的改变。设法读懂这本大自然留下的日记,我们才多多少少地知道一些发生在遥远过去的“大事件”。
  地球进入“人类世”了吗?
  这本地球“日记”是不完整的,只有一部分“页面”保留了下来,其他则消失于侵蚀、地壳板块运动和造山运动中了,但科学家们还是大致读懂了这本残缺的“日记”。地球“日记”的时间跨度大约为45.4亿年,人们称之为“地质年代”,地质年代又被一层层地分为更小的时间单位,如宙、代、纪、世、期、时等。
  不论是参天大树还是微生物,地球上所有的生命都在改变着地球。然而,当人类这个物种出现以后,其对地球的影响力如此之大,远超其他一切物种,因为人类能掌握科技这种改变地球的全新手段。一些科学家认为,由于人类成为影响地球环境的主要力量,地球也因此进入到了一个全新的地质时代——“人类世”(Anthropocene)。
  “人类世”这个词最早出现于20世纪80年代,是美国密歇根大学地质学家尤金·斯托莫率先提出的。到了2002年,由于德国化学家保罗·克鲁岑的努力,这个词变得为大众所熟知了。假若人类的影响将地球带进了“人类世”的新时代,那么“人类世”就应接在全新世之后。全新世开始于11700年前,它标志着最近一次冰期的结束。
  气温反常,不降反升
  冰期是一种周期性出现的地质时期。通常情况下,地球接受太阳的热量是恒定的,但在有些年份,季节间的反差会变小。例如一个湿润的冬季带来更多的水分并降下更多的雪,白色的雪反射更多的阳光,造成温度进一步下降。假若接下来的夏季又很凉爽,积雪来不及完全消融就进入下一轮冬季。如此一来,气温便年复一年地降下去,地球终于跌进了寒冷的冰期,它可以持续很长时间,直到另外一次大的气候变化重新将气候拉回温暖的时期。
  这种气候周期性变化是怎么引起的呢?原来,地球绕太阳公转的轨道是一个椭圆,而地球自转的轴也有一个倾斜。在地球公转的时候,北极点有一半时间偏向太阳,这时北半球就在经历以夏天为代表的温暖季节;而剩下的半年,北极点转向偏离太阳,这时就是南半球的夏天了。然而地球自转轴的倾斜度和地球绕太阳公转时轨道的偏心率并不是一成不变的,它们在周期性地发生着变化。在某段时期,当地球在离太阳最远的轨道上运行时,北半球会恰好进入夏天,这时的夏天就并不那么热了,雪和冰来不及融化,气温容易周而复始地降下去,下一个冰期就会到来。我们的地球目前正好处在这样的情况,然而气温却并没有降低,反而升高了。这是为什么呢?
  大气与海洋的影响
  很多科学家的研究都显示,正是人类的活动打乱了大自然固有的节律。这种气温上升的趋势开始于1750年,大致相当于工业革命开始的时候。从那时起,人们大量地开采资源,燃烧煤、石油、天然气等。在过去的250多年里,人类燃烧的化石能源和释放的二氧化碳超过了以往人类历史上的任何时期。
  为了弄清地球大气的化学组成发生了怎样的变化,科学家们需要从世界各地采集大气样本,这项工作由美国国家海洋和大气局负责实施。每隔几天,一些装有大气样本的烧瓶便被送到实验室里,科学家们要分析每份大气样本中的近50种化学成份。研究小组负责人科尔姆·斯威利是一位地球生物化学家,他要研究生物和环境之间存在着怎样的交互作用,为此,他和他的研究小组需要认真测量这些大气样本中二氧化碳的含量。由于二氧化碳能锁住大气中的热量,所以它被称为温室气体。温室气体对地球上的生物非常重要,没有它,地球上的平均气温将低至零下18℃,而不是现在的15℃。
  现在的问题是,地球大气中二氧化碳的水平飙升得太快了。从工来革命到现在,大气中二氧化碳含量的增长超过了40%。其结果是,地球上的平均气温自1750年以来上升了接近1℃。
  问题还不仅仅表现在大气中,因为在人类燃烧化石燃料产生的二氧化碳中,有三分之一是被海洋吸收掉了。海洋的这个作用有效遏制了气候变暖,然而这是付出了代价的,因为二氧化碳也伤害了一些海洋生物。当二氧化碳溶解在了水中,它们和水分子发生反应生成碳酸,海洋变得酸化。假若海水的酸度过高,海洋生物的贝壳和骨骼就会受到损害。
  有孔虫灭绝之谜
  在海洋中,碳酸能分解一种物质——碳酸钙,碳酸钙是一些海洋动物,例如珊瑚和蛤蜊所不可缺少的,它们用这种物质制造自己的壳。碳酸钙还为另外一种很小的有机体——有孔虫提供制造壳的材料,有孔虫是一种古老的原生生物,5亿多年前就出现在了海洋中,至今种群兴盛,类型繁多。作为一种原生生物,多数人甚至没有意识到有孔虫的存在。然而,它们非常重要,居于海洋食物链的底端。当海水中的酸度增强,有孔虫和其他有壳的生物体便很难找到制造壳的材料,于是,不仅仅是有孔虫,整个海洋的生态便都因底层食物链的断裂而处在了危急之中。
  大约5600万年前,类似的事情已经发生过一次。当时,大气中出现了高浓度的二氧化碳,其水平超过现在的两倍,这种情况不仅把当时的地球拉回到了温暖的状态,还使海水严重酸化,很多有孔虫类的壳都被海水溶解了。
  为了收集证据以证明这一观点,美国耶鲁大学的古海洋学家埃伦·托马斯和她的同事们在全球多个地方进行海底钻探,以获取海底深处的岩石样本。这些样本像管子一样长达好几百米,里面充满了化石和沉积物,它们记载了地球的历史。
其他文献
1.树袋熊  树袋熊又名“考拉”,是一种树栖动物,同时也是世界上最能睡的动物。这种动物只生活在澳大利亚,主要栖息在桉树上,每天的睡眠时间达到22个小时左右。清醒的时候,它们的大部分时间用来吃东西,可谓是一个真正意义上的大“懒虫”。  虽然很多动物每天的睡眠时间都超过12个小时,但这并不意味着它们非常懒惰。实际上,它们在清醒时非常活跃。睡眠时,一些动物处于半睡半醒的状态,还有一些动物在休息时也时刻保
2014年7月24日,北京市人大教科文卫体委员会主任委员孙世超提出,建议对室外排队等候队伍实行禁烟,因为室外排队等车、购物等各种排队等候中,人与人之间的距离很近,吸烟者在排队时吸烟,会给周围人群带来更大的烟草烟雾侵害。  如果北京的控烟措施能够从室内延伸到室外,这既是一种进步,又为全国开了一个好头,值得全国各地效仿。  烟草之害已经有大量的科学研究予以证明,但是,明知吸烟有百害而无一利,中国的控烟
丝绸之路出中国新疆之后进入中亚,在中亚这段丝路上形成一个个商业城镇,就像一颗颗珍珠,其中最大最亮的一颗就是撒马尔罕。这座古城位于乌兹别克斯坦,在世界历史上赫赫有名,它曾是帖木儿帝国的首都,享有“东方罗马”的美誉。2001年,撒马尔罕古城整体被联合国科教文组织评定为世界文化遗产。  丝路要冲 帝国之都  撒马尔罕地处中亚绿洲泽拉夫尚河谷地,“撒马尔”意为“肥沃”,“罕”意为“土地”,合起来即是“肥沃
如果说,石头是上帝随手捏就的,那么,矿物晶体就是上帝用尺子丈量、精心设计出来的。作为矿物中极少数的宝石,更是难得的精品,它们历经亿万年水与火的洗礼,以最美丽的姿态展现在人类面前。宝石之美,不仅在于材质之美、颜色之美、工艺之美;而且有些宝石具有特殊的光学效果,称得上是美中之美。  总的说来,宝石中的光学效应主要包括火彩效应、变彩效应、猫眼效应、星光效应、荧光效应和磷光效应等。下面,让我们一一欣赏。 
地球,是人类与动植物共有的家园,是宇宙中一颗充满生机和活力的美丽星球。  为了使人们更直观地理解地球46亿年的演化历史,法国科学家里夫把46亿年压缩成了一天:这一天的前1/4时间,地球上一片死寂;清早6点钟,最低级的藻类开始在海洋中出现,它们持续的时间最长;直到晚上8点钟,软体动物才开始在海洋与湖沼中活动;晚上11点半,恐龙出现,但仅仅“露脸”10分钟便匆匆离去;最后20分钟里,哺乳动物出现,并迅
长期思想上、经济上的一元化倾向  束缚中国科技发展和科技创新的不仅仅是传统思想中根深蒂固的实用理性和官本位价值观,还有社会意识形态和经济上的“一元化”倾向。  社会意识形态方面,自汉武帝采纳董仲舒“废黜百家,独尊儒术”的建议以来,直至“五四”新文化运动之前,中国两千多年的学术史上,儒家学说成了一统天下的唯一官方意识形态。训诂和解读儒家经典的“经学”,成为汉代以后历代的官学。在中国古代,作为一个知识
事件  2013年我国出现首例人感染H7N9禽流感确诊病例以来,已造成多人感染和发病死亡。截至2014年2月18日,已累计报告病例347例,死亡109例。另外,据中国畜牧业协会统计,2013年上半年家禽产业直接损失600亿元,2014年以来已损失200亿元。  流感的H7病毒通常是一组在鸟类中传播的流感病毒,H7N9属于H7病毒大类下的一个亚群。流感病毒实时变化,每年都有不同的亚型毒株流行,这也是
2014年中国睡眠指数报告  中国医师协会等部门不久前联合发布的《2014中国睡眠指数报告》显示,我国居民睡眠状况整体呈现向好发展趋势,但仍有超过三成的居民睡眠质量不及格,尤其是学龄期儿童睡眠严重不足,而睡前刷屏成为影响成年人睡眠的一个重要原因。这份睡眠指数报告还分职业进行了睡眠状况的调查,结果很有意思——工作越稳定,睡眠质量越好。其中,教师位列各职业睡眠指数得分第一名,公务员紧跟其后。得分最低的
事件  近日,外国媒体报道称,中国施行“单独两孩”政策已超过一年半,但是符合条件的父母们并没有急着生第二个孩子,可见“单独二孩”政策的效果与预期不符。卫计委也首次透露出重磅消息:目前正在抓紧制定“全面放开二孩”的相关规定。似乎中国人口问题已经面临悬崖之边。  中国目前的总和生育率只有1.4,远低于更替水平2.1,已经非常接近国际上公认的1.3的“低生育陷阱”。  ——中国社科院发布的《经济蓝皮书:
日常生活中人们外出旅行、开会都要随身携带一些常用的数码产品,在外出过程中总会遇到数码产品在途中没电而无法使用,并找不到电源充电的现象。这对于经常外出的用户并不少见。如何提高数码产品的使用时间、方便外出生活便是人们期待解决的问题。移动电源就是解决这一问题的最佳方案,随身携带一个移动电源就可以随时随地为多种数码产品充电。  目前移动电源的种类琳琅满目,面对这些林林总总的移动电源产品,我们将从何入手呢?