撒哈拉沙漠还能重新变回绿洲吗?

撒哈拉沙漠的转变发生在上次冰河期结束,大约1.1万年前至5000年前的期间。翠绿的植被生长在沙丘之上,降雨的增多把干旱的凹地变为湖泊。非洲北部大约900万平方公里的地区成为绿洲,成群的河马、羚羊、大象和欧洲野牛等动物被茁壮的草丛和灌木吸引而来,大快朵颐。这个茂盛的天堂早已消失,但会再次到来吗?

简单来说,答案是肯定的。加州大学地球系统的助理教授Kathleen Johnson表示,绿色撒哈拉(Green Sahara),也被称作“非洲湿润期”,是由于地球斜轴不断改变转动轨道引起的,这个模式每23000年会重复一次。

但是,由于一个不确定因素——人类的温室气体排放导致了难以控制的气候变化——所以还不知道目前全球最大的热沙漠撒哈拉什么时候能变成新绿洲。

撒哈拉沙漠变成绿洲是因为地轴倾斜角度的改变。大约8000年前,地轴的倾斜角度从约24.1度变成了如今的23.5度。这一点点的角度变化却有着非常大的影响;现如今,北半球在冬季月份里离太阳最近。但是在绿色撒哈拉时期,北半球在夏季距离太阳最近。

这导致地球北半球在夏季月份里受到的太阳辐射增加。太阳辐射的增加也会增强非洲的季风。撒哈拉上方增加的热量制造出一个低压系统,把大西洋的湿润空气引至干燥的沙漠。(通常,季风从干旱的陆地吹向大西洋,散播的沙尘肥沃了亚马逊雨林,也为加勒比地区建造了沙滩。)

根据NOAA,水分的增多将此前干旱的撒哈拉转变为被草丛灌木覆盖的大草原。随着兽群的增多,人类也跟着增多,最终驯化了野牛和羊,甚至还创造了该地区象形艺术的一个初期体系。

摇摆的地球

但为什么地球的斜轴会变呢?为了理解这种意义深远的改变,科学家需要着眼于太阳系中地球的邻居们。

哥伦比亚大学Lamont-Doherty地球观测站的气候和生命中心主管Peter de Menocal表示:“地球的自转会受到月球还有质量更大行星的引力相互作用的影响,加在一起会对地球的轨道带来周期性变化。”其中的一个变化便是地球斜轴的“摇摆”。

这种摇摆就是致使北半球每23000年在夏季更靠近太阳的原因——也就是研究人员口中的北半球夏季日晒最大值。基于首次于1981年发表在《科学》期刊上的研究,学者推测在绿色撒哈拉时期,北半球的太阳辐射比现在高7%。根据1997年《科学》期刊上的一篇研究文张,这部分热能的增加能将非洲的季风降水增多17%至50%。

气象科学家对绿色撒哈拉感兴趣的点在于它是如此的来去匆匆。Johnson说,绿色撒哈拉只持续了200年。太阳辐射的变化是逐步的,但是地貌的改变却是突然的。“这是个气候剧变的实例,还是在人类能够注意到的时间尺度上的,”她说。

“海洋沉积物记录显示绿色撒哈拉是反复出现的,”Johnson告诉Live Science说。下次北半球的夏季日晒最大值——绿色撒哈拉再现之时——预期将于1万年后的公园12000年或13000年再次出现。但是科学家无法预测的是温室气体将会对这一自然气候循环造成多大的影响。

Johnson说:“古气候研究提供的明确证据表明人类所作所为相当空前。”即便今日人类停止排放温室气体,到了12000年,这些气体仍会增加。“气候变化将会被叠加到地球的自然气候循环中,”她说。

海洋沉积物中有地质证据表明这些绿色撒哈拉事件最早可以追溯至中新世(2300万年至500万年前),其中包括大气二氧化碳水平与目前相似、甚至可能还高于今日的时期。因此,未来的绿色撒哈拉事件有很大的可能性会出现在遥远的未来。现在不断增多的温室气体对撒哈拉地区还有着它们自己的绿化效果,虽然不及地轴摆动带来的变化程度。但由于气候模型的局限性,这一观点还远不能够确定。

与此同时,还有另外一个方法将撒哈拉的部分地区变成绿地;如果大量太阳能和风能发电厂在这里建成,撒哈拉及其南部的萨赫勒地区的降水便会增多。

风能和太阳能发电站能增加周围区域的温度和湿度。从事该研究的研究人员表示,降水的增多会促进植被生长,制造出一个正向的反馈回路。不过,这一巨型工程还没有在撒哈拉沙漠进行测试,因此直到这个项目获取注资之前,人类或许要一直等到12000年甚至更久以后才能见到撒哈拉再变绿洲。

原文:https://www.livescience.com/will-sahara-desert-turn-green.html

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