大约在11000年到5000年前,在最后一次冰河时期结束后,撒哈拉沙漠发生了变化。绿色的植被在沙丘上生长,增加的降雨把干旱的洞穴变成了湖泊。大约有350万平方英里(900万平方公里)的北非变成了绿色,吸引了河马、羚羊、大象和野牛(家养牛的野生祖先)等动物,它们尽情享受着这里茂盛的草地和灌木。这个郁郁葱葱的天堂已经远去,但它还能再回来吗?
简言之,答案是肯定的。据加州大学欧文分校(University of California Irvine)地球系统副教授凯瑟琳·约翰逊(Kathleen Johnson)说,绿色撒哈拉,也被称为非洲湿润期,是由地球绕轴不断变化的轨道自转造成的,这种模式每23,000年重复一次。
然而,由于一个不确定因素——人类造成的温室气体排放导致了失控的气候变化——目前还不清楚,目前世界上最大的炎热沙漠撒哈拉,何时会翻开新的一片绿叶。
撒哈拉变绿是因为地球倾斜的改变。据《生活科学》的姐妹网站Space.com此前报道,大约8000年前,地角开始从24.1度倾斜到现在的23.5度。倾斜的变化造成了很大的差异;现在,北半球在冬季最接近太阳。(这听起来可能违反直觉,但由于目前的倾斜,北半球在冬季偏离了太阳。)然而,在绿色撒哈拉沙漠期间,北半球在夏季最接近太阳。
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请注意北半球在冬季的几个月是如何更靠近太阳的(右图)。请注意北半球在冬季的几个月(右)比夏季的几个月更接近太阳。(图片来源:在上面)
这导致了夏季地球北半球的太阳辐射(换句话说,就是热量)增加。太阳辐射的上升放大了非洲的季风,这是一种由陆地和海洋之间的温差引起的季节性风的转移。撒哈拉沙漠上空不断升高的温度形成了一个低压系统,将大西洋的水分引入了这片贫瘠的沙漠。(《生活科学》杂志此前报道,通常,风从干燥的陆地吹向大西洋,传播的尘土肥沃了亚马逊雨林,并在加勒比地区建造了海滩。)
根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的数据,增加的水分将原本沙质的撒哈拉变成了草地和灌木覆盖的大草原。据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)报道,随着当地动物的繁荣,人类也开始繁荣起来,最终驯化了水牛和山羊,甚至在该地区创造了早期的象征艺术体系。
地球摆动
但是为什么地球的倾斜一开始就发生了变化呢?为了理解这一重大变化,科学家们观察了地球在太阳系中的邻居。
“地球自转是摄动与月球引力相互作用和更巨大的行星在一起引起周期性改变地球的轨道,”彼得·德Menocal中心主任气候和生活在纽约的哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站,在大自然中写道。其中一个变化是地球轴心的“摆动”,他写道。
这种摆动是北半球在夏季靠近太阳的位置——研究人员称之为北半球夏季日照最大值——每23000年一次。根据1981年首次发表在《科学》(Science)杂志上的研究,学者们估计,在“绿色撒哈拉”期间,北半球的太阳辐射比现在增加了7%。根据1997年发表在《科学》杂志上的一项研究, 198彩娱乐注册网址就在这里,官方注册才安全有198彩注册保障。欢迎联系总代理索取注册优惠相关信息。,这种增加可能会使非洲的季风降雨量增加17%到50%。
气候科学家对绿色撒哈拉沙漠的兴趣在于它的突然出现和消失。约翰逊说,198总代理团队的联系方式是什么,198总代1号团队唯一198平台开户指定qq33287162,绿色撒哈拉的终结只用了200年。太阳辐射的变化是逐渐的,但地形却突然发生了变化。“这是人类会注意到的气候急剧变化的一个例子,”她说。
“海洋沉积物的记录显示[绿色撒哈拉]反复发生,”Johnson告诉Live Science。下一个北半球夏季日照最大的时期——绿色的撒哈拉沙漠可能再次出现的时候——预计将在大约1万年后的公元12000年或公元13000年再次出现。但科学家无法预测的是,温室气体将如何影响这种自然气候循环。
古气候研究“为[人类]正在做的事情提供了明确的证据,这是前所未有的,”约翰逊说。即使人类今天停止排放温室气体,到12000年这些气体仍然会增加。“气候变化将会叠加到地球的自然气候循环中,”她说。
也就是说,从海洋沉积物中获得的地质证据表明,这些沿轨道运动的撒哈拉绿色气候事件早在中新世(2300万至500万年前)就已经发生,其中包括大气中二氧化碳水平与现在相似,甚至更高的时期。因此,未来的绿色撒哈拉事件仍极有可能发生在遥远的未来。根据3月份发表在《地球一》杂志上的一篇评论,如今不断上升的温室气体甚至可能对撒哈拉沙漠产生自身的绿化效应,尽管还没有轨道强制改变的程度。但由于气候模型的局限性,这个想法还远不能确定。
与此同时,还有另一种方法可以将撒哈拉沙漠的部分地区变成绿色景观;根据2018年发表在《科学》杂志上的一项研究,如果在那里安装大规模的太阳能和风力发电场,撒哈拉沙漠及其南部半干旱的萨赫勒地区的降雨量将会增加。
《生活科学》杂志此前报道,风能和太阳能发电厂会增加周围地区的热量和湿度。该研究的研究人员说,降水量的增加反过来会导致植被的生长,形成一个正反馈循环。然而,这项巨大的工程还没有在撒哈拉沙漠进行试验,所以在这项工程获得资金之前,人类可能要等到12000年或者更久才能看到撒哈拉是否会再次变绿。