小冰期是中世紀溫暖期后全球氣溫下降出現(xiàn)的一段寒冷期,時間跨度長達500年,在這寒冷期中,又有四個特別寒冷的階段,中間還因火山噴發(fā)導致北半球大規(guī)模寒流,造成了高緯度地區(qū)饑荒和大量民眾凍斃!
在地球歷史上,大冰期和溫暖期是交替出現(xiàn)的,自地球誕生以來,總共發(fā)生了5次大冰期,分別是:
新太古代大冰期:24億年~21億年前
前寒武紀大冰期:8.5億年~6.3億年前
早古生代大冰期:4.6億年~4.3億年前
第四紀大冰期:258萬年前至今
關于大冰期的成因則非常復雜,一直到現(xiàn)在都沒有一個定論,但科學家們歸納出很多個與之相關的因素,比如大氣成分中的二氧化碳和甲烷,地球軌道變化的米蘭科維奇循環(huán),還有太陽輸出能量的變化與地月系軌道動力的變化等!
另外地球本身的板塊運動與隕石撞擊,或者火山噴發(fā)等造成的塵埃遮擋陽光、造山運動的巖石風化吸收二氧化碳等等,這些和溫度下降的所有相關參數(shù)都羅列出來了,也許是其中某一項,也許是多項因素的綜合,當然到現(xiàn)在仍然無法確定每次大冰期到底有哪幾項參與了作用!
第四紀冰川期的間冰期
其實指的就是現(xiàn)在這個時期,因為當前還處在第四紀冰川期的間冰期,從258萬年前開始,南極與格陵蘭到形成了永久性冰蓋,歐亞大陸北部與北美大面積出現(xiàn)了大陸冰蓋,世界各地形成了山岳冰川,這些冰川在大陸上留下了永久的痕跡。
第四紀冰川期的氣溫波動大致以4.1萬年為周期,在后來10萬年為周期,在過去的74萬年間總共經(jīng)歷了8次冰期循環(huán),在冰期循環(huán)之間的間隔,成為間冰期!最后一次冰川期大約于1.1萬年前結(jié)束,簡單的說,這次溫暖期我們已經(jīng)過了1.1萬年。
冰期與間冰期的旋回,使用CO2在大氣層中提及比例,數(shù)據(jù)來源于過去80萬年的冰核樣本的分析
間冰期中的小冰期
整個人類有文字記載的文明史都在這個間冰期內(nèi),而且可能只占了1/2左右,所以我們無法通過文字來了解冰川期的場景,但在中世紀后的小冰期卻是在人類早已有高度發(fā)達的中世紀后,對應的中國就是明清小冰期!
兩千年來溫度變化
現(xiàn)在的中國南方比如廣州地區(qū)冬季并沒有大雪,但明清期間廣州大雪并不是稀罕事,而且還會發(fā)生暴雪,這表示明清期間冬季雪線甚至在北回歸線以南!
1600年2月19,南美于埃納普蒂納火山噴發(fā),30立方千米的物質(zhì)被排入大氣層,大量懸浮顆粒隨著大氣環(huán)流覆蓋了整個地球,其中高緯度地區(qū)首當其沖,直接造成了1601年~1603年沙俄大饑荒,大約有1/3人口死亡。
1815年4月5日~12日,印尼坦博拉火山噴發(fā),100立方千米的物質(zhì)被噴入大氣層,此次火山噴發(fā)比1600年的于埃納普蒂納火山噴發(fā)更嚴重,直接造成了1816年的無夏之年,在夏天甚至對會突發(fā)暴雪,之后烏云散去又暴曬,歐洲與美洲農(nóng)業(yè)受損非常嚴重,中國云南出現(xiàn)饑荒!這是1400年之后,北半球最寒冷的一年!
未來是否可能會出現(xiàn)小冰期?
上一次小冰期的成因有太陽活動的極小期和間隔的火山噴發(fā),因為幾次特別寒冷期都能和太陽活動對應上,而米蘭科維奇循環(huán)在如此短之內(nèi)并不會有嚴重影響,因此未來可能導致小冰期發(fā)生的有如下因素:
太陽活動極小期
地球大規(guī)?;鹕絿姲l(fā)
全球變暖導致冰川期
此前有朋友提出,11年的太陽活動周期可能有關,但筆者查過,11年黑子的高峰和低谷期,太陽輸出功率下降不足千分之一,也就是多個半天陰天的事情,不足以形成小冰期,但人類有正式天文資料記錄以來,并沒有真正經(jīng)歷太陽活動極小期!
蒙德極小期
蒙德極小期太陽的低谷持續(xù)了將近40年,這是人類從未經(jīng)歷過的,太陽輻射能的減少,會引起地球獲得的熱量減少,當然這和小冰期肯定有關系!
另一個因素則是火山,影響則是火山灰形成的氣溶膠長時間停留在空中,最終會沉降,但這期間會形成大面積的寒流!而黃石火山就是其中最大最大的隱患,這個從上世紀開始就不斷開始活躍起來的火山,是全世界人民心中的一塊心病,盡管它位于美國黃石公園,但它一旦噴發(fā)后的影響是全球性的。
最后一個大家可能有些不解,為什么全球變暖會導致冰川期!有一個理論這樣認為,全球變暖會讓海洋蒸發(fā)量大大增加,更多的水汽進入大氣層,那么下一次冰川期可能就會突如其來,因為這些水汽會在兩極或者高緯度地區(qū)形成大面積降雪,這會反射更多的陽光到太空,形成惡性循環(huán)的結(jié)果!
所以這種模式下的冰川期,可能是突如其來的,而要的只是一個引子而已!
如果真的出現(xiàn)小冰期,根據(jù)中世紀以來的記載,冬季會很漫長,夏季則偏短的,有點類似當前高緯度俄羅斯的氣候,這種氣候下,高緯度國家會很難熬,比如俄羅斯和北歐以及加拿大等國,冬季可能會持續(xù)半年,夏季不足兩個月!比如莫斯科當前的氣候,冬季是11月至次年4月,高達5個月,而在小冰期,夏季可能只有1個多月!
莫斯科一年中溫度變化曲線
這樣的氣候中,低溫不是最可怕的,盡管最初幾年多種設施都會因為抗低溫設計不足出現(xiàn)問題,比如輸電線路與各種露天的水管設施等等,但這個是可以改進的,最可怕的是糧食減產(chǎn)造成全球性的饑荒!
輸電線覆冰
全球糧食出口大國,印度和越南,以及巴西這些農(nóng)業(yè)國家都在低緯度,相對影響較小,但可以預計的是受到影響出口減少甚至不出口,而中高緯度由于夏季減少,只能種植小麥甚至產(chǎn)量較低的青稞類作物,中低緯度比如中國也需要更改農(nóng)作物結(jié)構(gòu)以應對夏季時間縮短的問題。
2020糧食危機
最簡單的對策是開發(fā)中低緯度肥沃的土地即可,而非洲則有著大量的無人耕種的土地,由于非洲人民并不習慣種植,所以開發(fā)非洲完全可以應對小冰期的農(nóng)業(yè)種植面積,從容應對小冰期!
非洲可耕種面積分布
人類經(jīng)歷過小冰期,安然度過了!但最大的災難還發(fā)生在火山噴發(fā)后造成的,為此沙俄還死傷慘重,所以正常的小冰期并不可怕,但我們必須要當心黃石火山,它如果噴發(fā),規(guī)模將是坦博拉火山的10倍以上,也就是說它將噴發(fā)出1000億立方千米的物質(zhì)。
這樣的狀態(tài)下造成的小冰期,人類就不好應對了!