圖為4.85億年間全球平均地表溫度變化與重大生物事件。（作者供圖）

近日，臺(tái)風(fēng)“康妮”“銀杏”肆虐我國(guó)東南沿海地區(qū)，氣溫驟降、暴雨傾瀉、狂風(fēng)呼嘯，讓南方正在享受溫和氣候的人們，瞬間進(jìn)入了另一個(gè)氣候環(huán)境。極端天氣的頻繁發(fā)生讓人們不禁要問(wèn)，氣候如此大幅起伏，會(huì)給我們帶來(lái)怎樣的影響？歷史上的地球氣候也是如此跌宕起伏、變幻莫測(cè)嗎？

歷史上氣候變化劇烈是常態(tài)

冷熱交替和氣溫波動(dòng)是氣候變化最基本的特征。在地球46億年的歷史中，氣候始終處于變化之中。

那么，地球歷史上的氣候溫度變幅究竟是怎樣一種狀態(tài)，科學(xué)家曾基于計(jì)算機(jī)模擬，界定顯生宙期間（看得見(jiàn)生物的年代）溫度重建的范圍約為14℃至26℃。近期，美國(guó)史密森學(xué)會(huì)和亞利桑那大學(xué)科學(xué)家在國(guó)際期刊《科學(xué)》發(fā)表了一項(xiàng)重要研究成果，再次深化了前人的研究結(jié)論。

此項(xiàng)研究將地質(zhì)記錄的數(shù)據(jù)與氣候模型相結(jié)合，展示了從距今4.85億年前到2024年的溫度波動(dòng)的詳細(xì)時(shí)間線，為我們理解遠(yuǎn)古氣候提供數(shù)據(jù)支撐。在這張最新的氣候溫度曲線表中，地球這段歷史期間的平均溫度在最低點(diǎn)時(shí)降至約11℃，而在最熱點(diǎn)時(shí)則飆升至約36℃，說(shuō)明地球在顯生宙期間的溫度變化遠(yuǎn)比我們之前認(rèn)識(shí)的要?jiǎng)×业枚唷?/p>

二氧化碳是氣候變化的關(guān)鍵因素

顯生宙是氣候劇烈變化的時(shí)期，也是生物多樣性快速發(fā)展的時(shí)期，奧陶紀(jì)無(wú)脊椎動(dòng)物大發(fā)展、志留-泥盆紀(jì)生物登陸浪潮、石炭-二疊紀(jì)兩棲動(dòng)物興盛、中生代爬行動(dòng)物和新生代哺乳動(dòng)物的海陸空全面大發(fā)展，無(wú)不在此期間呈現(xiàn)了一幕幕壯闊的進(jìn)化浪潮。同時(shí)，在顯生宙時(shí)期還上演了生物大輻射和生物大滅絕。這些重要的進(jìn)化事件都與氣候劇烈波動(dòng)有著密切關(guān)聯(lián)。

這項(xiàng)新研究顯示了顯生宙期間氣候冷熱的反復(fù)交替和氣溫幅度的顯著震蕩，也進(jìn)一步說(shuō)明二者是生物進(jìn)化的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力?？v觀地球歷史，多細(xì)胞生物生命史的大部分時(shí)間都處在比現(xiàn)在要溫暖得多的氣候時(shí)期。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)多種不同來(lái)源、類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和分析，生成了地質(zhì)時(shí)期更準(zhǔn)確和可靠的氣象數(shù)據(jù)，即“數(shù)據(jù)同化”模型。從研究結(jié)果來(lái)看，二氧化碳是整個(gè)地質(zhì)時(shí)期全球溫度變化的主要控制因素：當(dāng)二氧化碳含量低時(shí)，溫度就低；當(dāng)二氧化碳含量高時(shí)，溫度就會(huì)變高。

當(dāng)前地球升溫速度超過(guò)以往

研究結(jié)果也顯示了地球的氣候變化與二氧化碳的含量在數(shù)億年的時(shí)間尺度上保持了相對(duì)一致性，這為揭示地球的歷史變遷，以及當(dāng)前的氣候變化提供了至關(guān)重要的歷史背景。目前地球的地表平均溫度為15℃，比顯生宙期間的大多數(shù)時(shí)期都要低。

然而，由于人類活動(dòng)導(dǎo)致的溫室氣體排放，地球正在迅速變暖。相比工業(yè)化前時(shí)期，當(dāng)前全球平均地表氣溫已上升1.09℃，溫室氣體濃度也處歷史最高。這種變化速度甚至超過(guò)了顯生宙時(shí)期最快的升溫事件。

近期，中國(guó)科學(xué)院院士秦大河在研究報(bào)告中也提到，相比氣候平均狀態(tài)，極地區(qū)域的升溫更加顯著，達(dá)到2℃至3℃。這種快速的氣候變化對(duì)世界各地的物種和全球的生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了威脅，更加劇了海平面的急劇上升。對(duì)于地球如此的升溫狀況，我們要高度關(guān)注和密切觀察。

顯然，追溯地球氣候史的深遠(yuǎn)軌跡，讓我們更全面地理解地球長(zhǎng)期氣候變化，更準(zhǔn)確地把握地球生物對(duì)溫室效應(yīng)的反應(yīng)，從過(guò)去窺見(jiàn)未來(lái)，優(yōu)化人類對(duì)未來(lái)氣候變化的預(yù)測(cè)。（作者馮偉民，中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員、南京古生物博物館名譽(yù)館長(zhǎng)）

（原標(biāo)題：地球4.85億年氣候巨變的“導(dǎo)演”竟是它）

（來(lái)源：科普時(shí)報(bào) 責(zé)任編輯：曹銳怡）