恢复重建

作者: 魏科

来源: SELF格致论道讲坛

发布日期: 2019-11-08 07:03:16

本文详细介绍了平流层及其在地球大气层中的作用,特别是臭氧层对地球生命的保护作用。文章还讨论了臭氧层破坏带来的环境危机,以及人类如何通过国际合作来应对这一挑战。最后,文章强调了平流层在气候变化中的放大作用,并提出了寻找宜居星球时需要考虑的因素。

在座所有人今生都生活在一个故事里,这个故事叫“恢复重建”。它给我们的启示是,未来如果我们要寻找一个宜居星球,那一定要考虑这个星球的大气是什么样的,它有没有平流层,平流层里面有没有臭氧层。

平流层是什么?平流层在哪里呢?大家抬头,越过天花板再往上看,大概10千米~50千米的范围叫作平流层。平流层一般在我们能看到的所有云的上方,那块蓝色的地方。因为这里没有太多上升和下沉的气流运动,空气主要以水平流动为主,非常适合飞机飞行,所以我们把它称之为平流层。

平流层的大气没有太多上升运动和下沉运动,所以这里也没有太多的天气现象。实际上,平流层跟我们的生活息息相关,尤其是位于20千米~30千米之间的臭氧层。平流层的运动状况有一些很奇怪的特点。比如说,它大概有半年时间都是东风环流,另外半年大概是西风环流。平流层的风速非常大,比地球上所有台风和飓风的风速还要大。

平流层还可以放大气候的变化。地球上能接受到的最多的宇宙辐射就是太阳光。

太阳光里包含了很多人类肉眼看不见的光线,比如紫外线。按照波长由长到短来划分,紫外线可以分为UVA、UVB和UVC,其中UVC是最危险的紫外线。好在人类非常幸运,因为头顶的平流层就像一把大伞,它无处不在、无时不在地保护着我们。平流层隔绝UVC、UVB、UVA,位于20千米~30千米的臭氧层可以隔绝100%最危险的UVC,隔绝90%的UVB,隔绝50%的UVA。

臭氧层破坏引发的环境危机。大家是不是觉得头顶的臭氧层一直就在那儿?其实,如果考察地球的历史就会发现,臭氧层形成的时间并不是特别长,大概只有6亿年。当臭氧层在约6亿年前形成之后,地球表面才开始变得安全起来。这时期的地球发生了一件波澜壮阔的事情——“寒武纪大爆发”。大概5.4亿年前,地球上突然涌现了各种各样的生物。

平流层是气候变化的放大器。平流层不仅跟臭氧变化有关系,而且还会放大各种自然过程的影响。比如说,我们最近做了一些疯狂的实验,模拟在臭氧恢复的过程中,突然发生了一次历史上从来没有过的超级火山爆发。模拟实验告诉我们,如果真的发生了这样的火山爆发,那么臭氧的损耗依然会达到一个非常严峻的程度。

总结起来,平流层是全球极端冷空气的发动机。同时,它提供给我们一把无处不在、无时不在的遮阳伞,使地球变得更为宜居。它给我们的启示是,未来如果我们要寻找一个宜居星球,那一定要考虑这个星球的大气是什么样的,它有没有平流层,平流层里面有没有臭氧层。

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