《宇宙自然生命简史：64 你真的了解冰川纪吗》歌词

[00:00:00] 本字幕由腾讯音乐天琴实验室独家AI字幕技术生成

[00:00:05] 欢迎收听科学有故事

[00:00:09] 比科学故事更重要的重要最重要的是科学精神

[00:00:17] 这是科学有故事与腾讯音乐天琴实验室联合制作的科普节目

[00:00:22] 我是你的主播汪洁

[00:00:24] 上期节目我们说到啊

[00:00:26] 塞尔维亚的工程师米洛科维奇横空出世

[00:00:31] 他发现科洛尔的理论并不是不正确

[00:00:34] 问题在于阿珂洛尔的计算模型过于简单了

[00:00:38] 地球在太空中运动的时候发生变化的不仅仅是轨道的长度和形状

[00:00:45] 它朝向太阳的角度也会发生周期性的变化

[00:00:48] 尤其呢取决于三种天文效应的长期影响

[00:00:52] 也就是天文学上所说的岁差章动合集一所有这些因素同时产生作用呢

[00:01:00] 就会使得地球上任何一点所受到的阳光照射的时间和强度都会产生周期性的变化好上偏头

[00:01:11] 我们从何而来

[00:01:14] 要去向何方

[00:01:19] 一个星球一个实验

[00:01:22] 请听我为您讲述有关宇宙自然生命简史

[00:01:31] 米洛科维奇就觉得这些复杂的周期性变化

[00:01:35] 可能与冰川期的出现和消失

[00:01:38] 有着某种关联

[00:01:40] 但麻烦的是呢

[00:01:41] 这些周期性变化的时间跨度差得很大

[00:01:44] 很大

[00:01:45] 这就意味着若要确定他们在漫长时间段中的交叉点

[00:01:50] 必须要经过几乎是无穷无尽的细致计算

[00:01:55] 对于米洛科维奇来说呢最重要的是它必须要计算出10 0万年以来在上面三种天文效应的影响下

[00:02:04] 阳光在每一个季节照射到地球上不同纬度的角度和持续的时间

[00:02:11] 令人高兴的事呢

[00:02:12] 米洛科维奇的性格很适合干这项繁杂庞大的工程

[00:02:16] 在接下去的20 年之中

[00:02:18] 他仅仅用了一支铅笔和一把计算尺就开始无休无止地计算着他的周期表

[00:02:25] 即使是在节假日也没有停过

[00:02:27] 不过呢

[00:02:28] 现在啊

[00:02:29] 我们用一台计算机就可以在一两天之内就完成同样的工作了

[00:02:34] 原本他只能在业余时间搞计算的

[00:02:37] 谁知道啊

[00:02:37] 1914 年一战爆发了米洛科维奇突然就有了大量的时间

[00:02:42] 为什么呢

[00:02:43] 原因啊

[00:02:44] 竟然是他作为一名塞尔维亚军队的预备役军人而被捕了

[00:02:48] 在此后的四年中

[00:02:50] 他大部分时间都被软禁在布达佩斯

[00:02:53] 但是管理啊

[00:02:54] 很松

[00:02:54] 只需要每周到警局报道一次就可以了

[00:02:57] 他基本上就泡在匈牙利科学院图书馆里头埋头搞计算

[00:03:01] 他很可能是史上最快乐的战俘

[00:03:05] 米洛科维奇的埋头苦算终于在193 0年变成了一本书

[00:03:09] 这本书叫数学

[00:03:11] 气候与气候变化的天文学原理

[00:03:14] 米洛科维奇的计算是正确的冰川期确实与行星摄动有关系

[00:03:20] 但是啊

[00:03:21] 它与大多数人一样也认为导致漫长冰川期的原因是逐渐加剧的寒冬

[00:03:28] 但事实上并没有那么简单

[00:03:30] 冰川期的成因很微妙

[00:03:32] 很出人意料

[00:03:33] 这是由俄裔德国气象学家科本首次提出来的

[00:03:38] 这个课本呢

[00:03:39] 还是板块学说的创始人魏格纳的岳父达人

[00:03:43] 你可能会以为冰川纪的诱因应该是冬天特别寒冷结冰结的太多了

[00:03:50] 但是呢课本却发现了冰川气的诱因是凉快的夏季

[00:03:54] 而不是寒冷的冬季

[00:03:56] 如果在某个地区夏天的气温不足以融化掉所有的冰雪那么冰雪反光的表面啊

[00:04:03] 就会把阳光更多的反射回去使得天气呢变得更冷

[00:04:07] 从而又会引起更多的降雪

[00:04:10] 结果啊

[00:04:10] 就会趋向于永久的冰冻

[00:04:13] 随着积雪累积成冰盖

[00:04:15] 整个地区就会变得更加寒冷

[00:04:18] 又促使更多的冰雪累积起来

[00:04:21] 这就成了一种恶性循环

[00:04:23] 冰川学家苏尔茨也指出

[00:04:25] 冰盖的形成并不取决于降雪的多少

[00:04:28] 而是取决于有多少没有融化掉的血

[00:04:32] 哪怕只有一点点

[00:04:34] 现在一般认为呢

[00:04:35] 冰川期开始于某个反常的夏季残留的积雪会反射阳光

[00:04:40] 从而加剧了寒冷

[00:04:41] 这是一个恶性循环

[00:04:43] 一旦开始就停不下来了

[00:04:45] 冰川形成后就会开始移动使得冰川覆盖地区的面积逐步扩大

[00:04:51] 于是呢

[00:04:52] 冰川时代就来临了

[00:04:53] 最厉害的一次冰川纪整个地球都快被完全冻住了

[00:04:58] 在上世纪50 年代

[00:05:00] 由于年代测定技术还不完善

[00:05:03] 科学家们没能将米洛科维奇精心计算出来的周期表与当时已知的冰川期数据啊相印证

[00:05:09] 所以呢米洛科维奇和它的计算结果也就越来越不吃香了

[00:05:14] 直到他195 8年去世

[00:05:17] 也没有证明他的周期表是正确的

[00:05:20] 直到上世纪70 年代

[00:05:22] 随着年代测定技术的完善才最终证明了米洛科维奇的正确性

[00:05:27] 不过

[00:05:28] 仅仅靠米洛科维奇的周期表并不足以解释冰川期的实际周期还有许多别的因素也必须要考虑包括但不限于陆地的分布情况

[00:05:39] 尤其是极地绿块的存在

[00:05:42] 我们对这一切的了解还是极为有限的

[00:05:45] 不过呢

[00:05:45] 有一种说法是

[00:05:47] 如果我们把北美大陆欧亚大陆格林兰岛往北移动5 00公里的话

[00:05:52] 那么整个地球将不可避免地进入永久性的冰河时代

[00:05:57] 显然呢

[00:05:58] 我们现在是幸运的

[00:05:59] 能够享受这么好的天气

[00:06:01] 在每个冰川期之间有一段相对温暖的时期

[00:06:06] 这被称为间冰期

[00:06:08] 但是我们对此呢

[00:06:09] 也是缺乏认识的

[00:06:11] 有件事情也许会令人感到不安

[00:06:14] 人类的全部文明史农业的发展城镇的建立

[00:06:17] 数学文学科学的兴起

[00:06:20] 所有的这一切啊

[00:06:21] 都是发生在一段不寻常的好天气之中

[00:06:25] 之前的间冰期持续的时间一般呢

[00:06:27] 都只有80 00年左右

[00:06:29] 而我们现在所处的这次间冰期你知道持续了多长时间了吗

[00:06:34] 已经持续了1万年了

[00:06:36] 在整个地球的历史上冰河时代其实很罕见

[00:06:40] 而我们现在恰好就处在这样的一个冰河时代中不知道这算是一种巧合呢还是生物演化的必然

[00:06:48] 现在的冰川规模虽然不是很大

[00:06:51] 但依然比人们想象中的要大得多

[00:06:54] 在上一次冰川期最鼎盛的时候

[00:06:57] 也就是大约2 万年以前陆地面积的3 0%左右呢

[00:07:01] 都覆盖着冰雪

[00:07:03] 现在这一数字大约只有10 %

[00:07:06] 另外还有1 4%的永久冻土带今天啊

[00:07:10] 地球上有3 /4 的淡水士兵两极有冰盖

[00:07:15] 如果不是我看到资料啊

[00:07:16] 我也不会相信在过去的五一年中只出现过四次短暂的凉爽七或者寒冷期绝大多数时期地球都要比现在热得多得多

[00:07:28] 我们现在可以比较有把握的说

[00:07:30] 在过去的七千万年中

[00:07:33] 我们现在所处的时期是最寒冷的时期

[00:07:36] 甚至也极有可能是在过去五一年中都是最寒冷的时期

[00:07:41] 当然这里指的时期啊

[00:07:42] 是以1 0万年为单位的地质七甚至有一些我们现在司空见惯的自然现象

[00:07:49] 其实呢在地球的历史上是不常有的

[00:07:52] 比如说全球有许多地方冬季都会下雪

[00:07:56] 在新西兰这样的温带地区竟然也会有永久的冰盖

[00:08:00] 直到相当近的一段时期之前地球都要比现在热得多

[00:08:05] 没有一点儿永久的冰盖

[00:08:07] 我们目前所处的冰川期大约开始于四千万年前

[00:08:12] 如果你去看这段时期的全球平均温度的变化图啊

[00:08:16] 很像是一根典型的股票的熊市图总体上来说呢是在不断的下跌

[00:08:22] 现在已经下跌到了最低点

[00:08:24] 但是在下跌的过程中会有一些小小的起伏

[00:08:28] 地球的气温在这七千万年中经历了很多次的往复变化

[00:08:33] 而我们现在就处于最寒冷时期中一个稍微温和一点的时期

[00:08:39] 新的冰川期总是会抹掉上一次冰川期的痕迹

[00:08:43] 因此呢时间越往前推移

[00:08:46] 你得到的图景也就越不完整

[00:08:49] 但是在过去的250 万年中地球似乎至少经历了17 次严酷的冰川期

[00:08:57] 而这段时期恰好是非洲直立人以及随后的现代智人生活的时期

[00:09:04] 造成此次冰川期的原因

[00:09:06] 通常认为呢

[00:09:06] 有两个

[00:09:07] 一个是喜马拉雅山脉的隆起

[00:09:10] 第二个呢

[00:09:10] 是巴拿马地峡的形成

[00:09:12] 前者干扰了气流

[00:09:14] 而后者呢

[00:09:15] 则干扰了洋流4500 万年前

[00:09:18] 印度还是一个岛

[00:09:20] 它漂移了20 00公里后撞上了欧亚大陆不仅仅出现了一个喜马拉雅山脉还在他后面形成了广阔的青藏高原

[00:09:30] 有一种假说就认为陆地的身高不仅仅使得气候变得更加寒冷

[00:09:35] 还改变了方向

[00:09:36] 使他们往北吹吹向了北美大陆使那里更容易处于长期的严寒之中

[00:09:43] 接着呢

[00:09:44] 巴拿马地区从海中升起

[00:09:46] 把南北美洲大陆连为了一体打乱了太平洋和大西洋之间的暖流流向改变了至少半个世界的降水分布造成的

[00:09:57] 结果之一就是非洲

[00:09:59] 因此会变得更干旱

[00:10:00] 猿人不得不从树上下来到正在形成的大草原上寻找新的生活方式

[00:10:07] 无论如何呢

[00:10:08] 按照现在海洋和大陆的分布情况

[00:10:11] 我们似乎还将经历一个漫长的冰河时代

[00:10:15] 迈克菲认为我们还将经历50 多个冰川期

[00:10:19] 每一个都将持续1 0万年左右之后我们才有望迎来一个真正的解冻器好

[00:10:26] 我们上个小广告

[00:10:35] 用证据还原真相

[00:10:37] 用科学理解世界

[00:10:39] 大家好

[00:10:40] 我的最新专辑真假世界未解之谜已经正式开始更新了

[00:10:45] 欢迎大家订阅收听

[00:10:54] 四千万年前地球上并没有规律性的冰川期

[00:10:58] 但他们一上来便规模巨大

[00:11:01] 第一次大范围的冰川期出现在大约22 亿年之前这次冰川期过了之后就是1 1年左右的温暖期

[00:11:09] 接着又是一次比第一次规模更大的冰川期

[00:11:14] 这次的规模特别大

[00:11:16] 有些科学家把它称为覆冰系或者超级冰川期还有一种更为通俗的称法呢

[00:11:22] 就是雪球地球

[00:11:24] 然而

[00:11:25] 雪球地球不足以表明当时环境的恶劣程度

[00:11:28] 这种理论认为

[00:11:30] 由于地球上的阳光照射量减少了6 %

[00:11:34] 使得温室气体的产生量和纯流量都大为减少

[00:11:39] 实际上

[00:11:40] 地球已经不再有能力保存热量了整个地球都变成了南极洲气温下降了45 摄氏度

[00:11:49] 所有的地表都被冻得结结实实在高纬度地区海洋中的冰城甚至厚达80 0米

[00:11:57] 即使在热带也厚达几十米至17 多毛虫

[00:12:02] 格力和其他一些依附于深海喷口的生命形式无疑还活得好好的

[00:12:08] 仿佛没有发生任何事情

[00:12:10] 但是地球上的其他生命很可能都快死绝了

[00:12:14] 不过这一切离现在实在太遥远了

[00:12:17] 那时候的很多事情

[00:12:19] 我们现在都还搞不清楚

[00:12:21] 但是这种理论呢

[00:12:22] 却存在一个悖论

[00:12:24] 一方面啊地质学的证据表明

[00:12:26] 包括赤道地区在内的所有地表都结了冰

[00:12:30] 但是另一方面呢生物学的证据又表明在地球的某些地方必定还存在着没有冻结的水域

[00:12:39] 举个例子来说

[00:12:41] 蓝藻细菌就存活了下来

[00:12:42] 还进行了光合作用

[00:12:44] 要做到这些呢

[00:12:46] 他们需要阳光

[00:12:47] 但是我们都知道冰块的透光度是随着厚度下降的很快的

[00:12:52] 只需要几米后就完全不透光了

[00:12:55] 对于这个问题啊

[00:12:57] 有两种可能的解释第一确实有一些没有结冰的海域可能呢

[00:13:02] 是由于那个地方有热源的存在

[00:13:05] 第二可能某种形式下形成的冰块干净的足以让阳光透过这在自然界中是有可能发生的

[00:13:14] 如果地球真的被彻底冻住过

[00:13:17] 有一个问题就很难解释

[00:13:19] 那么地球是如何再次变暖的呢

[00:13:22] 按理说啊

[00:13:23] 一个冰冻的星球把热量都反射掉了

[00:13:26] 就应当永久封冻了就像现在的木卫二和土卫二那样

[00:13:30] 那挽救这种局面的力量似乎来自于地球内部的岩浆我们的存在很可能又得再次感谢板块构造

[00:13:39] 因为有种观点认为是火山拯救了地球火山喷发冲破了冰冻的地表喷涌而出的热量和气体融化了冰雪重建了大气

[00:13:51] 有趣的事呢

[00:13:52] 标志着此次超级冰冻世纪结束的事件就是寒武纪生命大爆发

[00:13:59] 这可是生命史上的春天啊

[00:14:01] 当然这个春天并不总是风和日丽的

[00:14:05] 随着全球变暖史上最狂暴的天气也随之而来

[00:14:10] 强烈的飓风掀起了摩天大楼高般的巨浪

[00:14:14] 到处下着难以形容的瓢泼大雨

[00:14:18] 相对于那次覆冰系而言

[00:14:20] 最近几次的冰川期的规模

[00:14:22] 那就要显得小得多了

[00:14:24] 当然这要是用今天地球上的标准来衡量那依然是规模巨大的曾经覆盖欧洲和北美洲大部分的威斯康辛冰盖在某些地方可以厚达30 00米

[00:14:35] 并且以每年120 米的速度前进着

[00:14:39] 这种景象如果被现代人看到肯定会目瞪口呆的

[00:14:43] 即使是在冰盖的边缘也有差不多80 0米后

[00:14:47] 你可以想象一下自己站在如此高的一堵冰墙脚下的感觉

[00:14:51] 不知道你看过权力的游戏吗

[00:14:53] 里面啊

[00:14:54] 就有这么一道冰墙

[00:14:55] 但是与美剧中兵强不同的是在冰川纪的冰墙后面几百万平方公里的范围内

[00:15:02] 除了零星几座刺向青天的冰封

[00:15:05] 唯有一望无际的冰盖

[00:15:07] 在这么多精兵的重压下整块整块的大陆都下沉了

[00:15:13] 即便到了今天冰川早已褪去了120 00年绿块依然还在回升中

[00:15:21] 随着冰盖的缓慢移动

[00:15:23] 不仅洒下了众多巨石和一长串的兵器时还扔下了一些完整的录快像是长岛科德角楠塔基特岛等等

[00:15:34] 阿加西斯之前的地质学家们往往无法理解冰川重塑地表的巨大力量

[00:15:41] 这没有什么奇怪的

[00:15:43] 如果冰盖卷土重来

[00:15:45] 在人类的武器库中是找不到使她转向的武器的1964 年北美洲最大的冰川期

[00:15:53] 阿拉斯加的威廉王子湾遭受了有记录以来最强烈的一次地震达到里氏9.2级沿着断层带呢

[00:16:02] 地表就抬升了六米之多

[00:16:05] 这次地震如此强烈远在田纳西州的池塘中的水都溅了出来

[00:16:10] 但是啊

[00:16:10] 这次前所未有的地震

[00:16:12] 对威廉王子湾的冰川造成了什么样的影响呢

[00:16:15] 很遗憾

[00:16:16] 什么也没有冰川仿佛什么也没有发生过

[00:16:19] 继续前进着

[00:16:20] 有很长的一段时间人们一直以为冰川的产生和消退

[00:16:25] 都是缓缓发生的

[00:16:27] 至少需要数百或者数千年

[00:16:30] 但是现在我们知道并不是这样的

[00:16:33] 这还要感谢格陵兰的冰芯样本使我们得到了一份跨越超过几十万年的地球详细的气候记录

[00:16:41] 但这份结果却是令人不安的记录表明在地球的最近一段历史时期中并不是我们以为的风调雨顺

[00:16:50] 而是在温暖期和严寒期之间猛烈的摇摆

[00:16:55] 说起冰心啊

[00:16:56] 他还登上过科学杂志2017 年的十大科学突破排行榜名列第九位

[00:17:02] 2017 年的时候

[00:17:03] 科学家在南极挖出了一块冰封了27 0万年之久的冰块儿之前最古老的冰块记录只有8 0万年

[00:17:12] 研究这块古老的冰芯

[00:17:14] 让科学家们有了新的发现

[00:17:16] 在过去的270 万年中二氧化碳的浓度从没有超过30 0 PPM 远远低于现在的408 .23 的数值

[00:17:27] 科学家表示

[00:17:29] 南极艾伦山的这段冰心为我们提供了关于地球气候的最全面的信息

[00:17:35] 通过对比过去和现在的气候变化就可以有根据的做出对未来气候的预测

[00:17:43] 可惜的是呢

[00:17:44] 这块冰心里无法捕捉到二氧化碳浓度高于40 0 PPM 1 0的远古地球的信息

[00:17:50] 未来的冰块挖掘新技术或许可以弥补这个遗憾

[00:17:55] 冰块的挖掘者

[00:17:56] 普林斯顿大学的科学家们已经把目光投向了未来的取样

[00:18:01] 希望可以找到50 0万年左右的冰块倒推500万年

[00:18:06] 那时的二氧化碳浓度可能和今天的数值是相当的这或许啊

[00:18:11] 是一个机会可以看看在未来的几十年中

[00:18:14] 我们的气候会如何演化

[00:18:17] 大约在120 00年之前也就是接近最后一次大冰川期的尾声的时候地球开始迅速的回暖

[00:18:26] 但是接着地球又突然掉头便的酷寒又持续了大约1000年科学界把这一时期称为新仙女木期这一名称啊

[00:18:36] 来自于一种叫做新仙女木的北极植物

[00:18:39] 它是冰川消退后第一批重新生长起来的植物

[00:18:43] 那还有一个叫老仙女木期的

[00:18:45] 但特征呢

[00:18:46] 不这么明显

[00:18:47] 在这个长达千年的酷寒时期的末尾平均气温再次开始跃升20年之内就升高了四摄氏度之多

[00:18:56] 这个四摄氏度啊

[00:18:57] 你听上去似乎不怎么可怕

[00:19:00] 其实呢

[00:19:00] 就相当于在短的20 年之内斯堪迪纳维亚半岛的气候变成了地中海气候

[00:19:06] 而在局部地区变化更富有戏剧性

[00:19:10] 格陵兰的冰河显示

[00:19:12] 气温在十年之内就上升了八摄氏度之多

[00:19:15] 这使得降雨形式和生长环境都发生了剧烈的变化

[00:19:20] 这种变化足以让人烟稀少的地球动荡不安

[00:19:24] 要是发生在今天

[00:19:25] 后果不堪设想

[00:19:27] 那到底是什么样的力量导致了如此剧烈的气候变化呢

[00:19:32] 科学有故事

[00:19:33] 咱们下期接着聊

[00:19:44] 科学声音

[00:19:48] 今天有一个好消息

[00:19:49] 要告诉所有的小学科学课的老师啊

[00:19:52] 我正在带领科学声音的团队为小学科学教材制作配套的视频到今天为止呢已经完成了一个示范单元就是五年级上册中的第二单元光是我亲自操刀的

[00:20:04] 而且啊这些配套视频

[00:20:06] 我们打算呢

[00:20:07] 是完全免费的向全社会公开我把这个事情啊看成是一项公益在做

[00:20:12] 当然了

[00:20:13] 如果使用的人多

[00:20:14] 自然也提高了科学声音的知名度

[00:20:16] 这当然也是好事吗

[00:20:18] 那么如果你是一名科学课的老师现在啊

[00:20:21] 就可以到科学声音的微信小程序中找一个教小学科学课的专辑

[00:20:27] 我都已经传上去了

[00:20:28] 我们期待你提出宝贵意见

[00:20:30] 便于我们改进

[00:20:32] 这是一个示范课后面怎么做呢

[00:20:34] 还需要听取各方面的意见

[00:20:37] 那么

[00:20:37] 如果你想要这些视频的高清版的MP4 文件

[00:20:41] 你也可以联系一下

[00:20:42] 谭老师微信和QQ 呢

[00:20:43] 都是40 00 0959 是全免费的啊

[00:20:47] 不收钱的

[00:20:48] 另外我们期待更多的视频剪辑高手能够加入到我们的团队中

[00:20:52] 和我们一起来做科普视频节目

[00:20:56] 你可以联系谭老师也可以给科学声音爱特163 .com 发邮件都是有报酬的哦

[00:21:02] 啊

[00:21:03] 最后呢

[00:21:03] 是要告诉大家

[00:21:04] 我们今天的节目啊

[00:21:05] 也有一个配套视频就是我给大家找了2004 年的好莱坞灾难大片

[00:21:10] 后天中的一个精彩片段

[00:21:12] 这部电影呢

[00:21:13] 描述了一个一夜之间

[00:21:15] 地球进入冰河时代的故事

[00:21:17] 如果你想看这个视频的话

[00:21:19] 可以在我的微信公众号科学有故事中回复冰雪灾难四个字就可以收看了好感谢大家收听今天的节目

[00:21:27] 如果你喜欢的话呢

[00:21:28] 别忘了订阅点赞

[00:21:30] 分享和评论好了

[00:21:32] 感谢大家的收听我们下期再见

[00:22:12] 嗯嗯嗯