变化莫测的地球 (变化 3)
变化 (三)
地球变化的典型事件
——冰雪地球
我们今天的地球,三分陆地七分水,风景美丽,生机勃勃。
但是,在这个多变的星球上,曾经有过我们难以置信的巨大的变化。
根据历代科学家的不懈努力,特别是近代观测手段的快速提高,现在已经初步确定我们居住的地球历史上曾出现过冰雪地球事件。
其中距离现代有两次最著名的冰期。一次发生在大约100万年前的更新世,整个北大西洋沿岸的大陆边缘都铺上了厚厚的冰层。
另一次则是在大约2万年前,约三分之一的大陆地区被厚约1公里的冰层覆盖,同时海平面下降了100多米。
但这还不是最严重的。
科学家们根据探测资料分析推断;真正的冰雪地球事件发生在距今8亿年到5.5亿年之间那段时间内。
那时地球上的陆地板块没有像现在这样被海洋分开,而是在汇聚在赤道赤附近形成一整块巨大的古代大陆——我们称之为罗迪尼亚超大陆。
那段时间,地球上极度寒冷,终年下雪。冰雪形成的冰盖越聚越厚。冰盖先是从两极开始,逐渐向低纬度直至赤道快速发展,当时地球上冰盖冰厚度一般都超过了2公里,有的达到数公里。海平面下降150米以上,地球温度下降到零下50°C左右。地球表面全部被冰雪包裹。整个地球冰冻得严严实实,成为一个名符其实的“冰雪地球”。
——火山喷发
最惨烈的坦博拉火山爆发
1815年4月5日,极为平静的印尼中部松巴哇岛,突然响起了一阵惊天动地的轰隆声——坦博拉火山爆发了。爆发的火山伴随着轰鸣的巨响,不断向高空喷射出大量携带着多种气体的火山灰,厚重的火山灰将附近的天空完全遮蔽。天空黑得几乎伸手不见五指。坦博拉火山大喷发从4月5日持续到7月15日,,整个爆发过程中,火山喷出的火山灰总共超过600亿吨之多,火山灰柱高达45公里,火山上部失去了700亿吨山体,形成了一个直径达6000多米,深700米的巨大火山口。释放的能量相当于广岛原子弹爆炸威力的8000万倍,达到约8亿吨TNT炸药,是人类有记录以来最猛烈的火山爆发,火山爆发指数为(VEI)7级。
坦博拉火山爆发至少造成70,000多人死亡。
坦博拉火山爆发引发地球气候异常,全球气温平均下降0.53度,1816年成为“无夏之年”。
——海啸灾难
1883年位于印度尼西亚巽他海峡中,拉卡塔岛附近的活火山喀拉喀托火山突然大爆发。喀拉喀托火山爆发后发生了4次超大规模的爆炸,释放出21000立方米的火山灰,喷出的气体和火山灰构成云雾,冲上了80公里的高空。其喷发物散落到半径约为230公里的范围内.这次爆发还引起了强烈的地震和海啸,海啸激起的海浪高达40米,汹涌的海啸共计沉没各种船舰约6500艘。船舰上遇难的人不计其数。海啸致使海水侵入到海岛内地,摧毁了几百个村镇。死于火山爆发者约50,000人。喀拉喀托火山的上部三分之二在爆发中消失。
喀拉喀托火山爆发是一次等级为VEI-6的火山大爆发,也是人类历史上有记录以来最猛烈的火山喷发。有人形容这次大爆发是"声震一万里,灰撒三大洋"。
2004年12月26日印度洋大海啸
雅加达当地时间上午7点58分55秒,震中位于印尼苏门答腊岛西160千米,震源深度为30千米,矩震级达到9.1-9.3。印度洋大地震是继1960年智利大地震(9.5级)以及1964年阿拉斯加耶稣受难日地震(9.2级)后又一次强震,是2000年以来规模最大的地震。引发了高度为15至30米的海啸,而且最可怕的是,第2波海啸高度为51米,波及范围远至波斯湾的阿曼、非洲东岸索马里及毛里求斯等国,地震及震后海啸对东南亚及南亚地区造成巨大伤亡,其死亡人数高达30万。
——埋入地下的厐贝古城
位于意大利南部那不勒斯湾东海岸的庞贝城是一座始建于公元前6世纪的历史悠久的古城,西北离罗马约240公里,距风光秀丽的那不勒斯湾约20公里,位于维苏威火山西南脚下10公里处。是一座背山面海的避暑胜地。
公元79年8月的一天中午,庞贝城内生意兴隆、人流如织。突然,附近的一座活火山——维苏威火山猛烈爆发,瞬息之间,黑烟成柱,红色的岩浆、火山灰裹夹着泥浆、气体冲天而起,然后撒落在方圆几十公里的范围内,厚约6米的火山灰无情、快速埋没了整个庞贝城。仅仅十几个小时——不到一天的时间,将拥有2万多人、商贾云集、极为繁华、十分优美的意大利古罗马的第二大城市——庞贝古城全面摧毁、彻底消失。
比庞贝城更接近维苏威火山的赫库兰尼姆城,也在同一时间被维苏威火山埋没全城。
维苏威火山的猛烈爆发,使庞贝古城、赫库兰尼姆城等几座城市突然消失,几万人瞬间死亡,巨额财富顿成灰土,喧嚣闹市即刻寂静。
大自然引发的如此翻天覆地的变化,人类不得不产生一种神圣的敬畏。
——无中生有的新岛
火山爆发不仅仅是损失惨重的灾难,也是人类得以生存的大陆形成的原因。
根据相关媒体公布的调查结果显示;在1973年4月的一天,位于日本小笠原群岛中的西之岛,与之相隔约500米的海域内海底突然火山爆发,水雾冲天,尘霄飞扬,海面上腾起了超过百米的水尘柱,并且喷发不停。两个月后,海面上露出了一个1米多高的岩礁,以后持续反复喷发、不断积累。
到2013年底,已经累积成为一个新岛——面积已有四万平方米,约有五个足球场大。而且与相隔约500米的西之岛连成一体。
到2014年10月,新出现的岛屿面积已达到1.85平方公里。加上原西之岛的剩馀部分,新岛整体面积已达1.89平方公里,是原西之岛面积的8.6倍。
根据日本媒体公布海底调查结果显示,日本西之岛在2013年11月喷发开始至今年7月期间,熔岩和火山弹的喷发量达到1.6亿立方米,重量达到4亿吨。
——活火山造就的夏威夷
夏威夷群岛由8个主要岛屿、124个小岛,以及环绕在各岛附近的礁岩、尖塔所组成。
夏威夷群岛是火山岛,也是太平洋上有名的火山活动区,因为这些岛屿正位于太平洋底地壳断裂带上,夏威夷群岛由地壳断裂处喷发出的岩浆形成的。太平洋板块在夏威夷热泉的上方缓慢移动,就好像是一张纸在一根点燃的蜡烛上移动,移到哪里,哪里就开始喷发火山,形成火山岛。夏威夷群岛就是由一个个这样的火山岛组合而成的。
夏威夷大岛,是夏威夷群岛里最年轻的一个岛,也是最大的一个岛,总面积为超过1万平方千米,是所有其他夏威夷群岛岛屿加起来的总面积的两倍,目前,夏威夷大岛上的昌那罗亚火山和基拉韦厄火山,仍在不断地喷发热岩浆。不断爆发的活火山仍在继续为夏威夷大岛增添新的土地。
——大地震
智利发生9.5级大地震
1960年5月21日下午3时,智利发生9.5级大地震。从这一天到以后的一个月里,该国连续在南北1400公里长的狭窄地带,连续发生了数百次地震,其中超过8级的3次,超过7级的10次,最大主震为9.5级(矩震级)或8.5(面波震级),为世界地震史所罕见。这次地震导致数万人死亡和失踪,200万人无家可归。
地震期间,6座死火山重新喷发,3座新火山出现。9.5级大地震造成了20世纪以来最大的一次地震引发的最大海啸。智利沿海建筑物大部分被海浪卷走,破坏房屋16万栋。
此外,地震的能量以每小时600公里 ~700公里的速度穿过太平洋激发的海啸极为罕见;地震15小时后海啸的大潮波传到夏威夷群岛,22小时后传到日本东海岸。给日本和菲律宾的东部沿海地区造成了严重的损害。日本沿海1千多所住宅被冲走,2万多亩良田被淹没。这次海啸在日本造成800多人死亡,15万人无家可归。
20世纪世界大地震及死伤、损失情况简表
1、1920年中国宁夏海原地震
1920年12月16日,中国宁夏回族自治区南部海原县一带发生8.5级地震,据不完全统计,死亡28.8万人。
2、1923年日本关东大地震
1923年9月1日,日本关东地区发生7.9级强烈地震,灾区包 括东京、神奈川、千叶静冈、山梨等地,地震造成14.28万人丧生,200多万人无家可归,财产损失65亿日元。
3、1936年巴基斯坦地震
1936年巴基斯坦奎达发生7.5级地震,造成3.5万人死亡。[1
4、1939年土耳其地震。1939年12月,土耳其东部城市埃尔津詹发生里氏8.0级地震,造成约3.67万人死亡。
5、1970年秘鲁地震
1970年5月31日,秘鲁最大的渔港钦博特市发生7.7级地震,造成6.7万人死亡,10多万人受伤,100万人无家可归。
6、1976年中国唐山大地震
1976年7月28日,中国唐山发生里氏7.8级大地震,造成242769人死亡。
7、1990年伊朗地震。1990年6月21日,伊朗西北部地区发生里氏7.7级强烈地震,造成约5万人死亡。
8、1995年日本神户地震
1995年1月17日,日本神户市发生7.2级地震,造成5000余 人死亡,直接经济损失500亿美元。
9、2008年汶川大地震
2008年5月12日(星期一)14时28分04秒,位于四川省汶川县映秀镇发生里氏震级高达8级的大地震。烈度达到11度。此次地震的地震波已确认共环绕了地球圈,地震波及大半个中国及亚洲多个国家和地区。
5·12汶川大地震,严重破坏地区超过10万平方千米,其中,极重灾区共10个县(市),较重灾区共41个县(市),一般灾区共186个县(市)。截至2008年9月18日12时,5·12汶川地震共造成69227人死亡,374643人受伤,17923人失踪,是中华人民共和国成立以来破坏力最大的地震,也是唐山大地震后伤亡最严重的一次地震。
——极端天气
厄尔尼诺与拉尼娜
厄尔尼诺(西班牙语:El Niño),又称圣婴现象,与另一现象南方涛动合称为ENSO。是秘鲁、厄瓜多尔一带的渔民用以称呼一种异常气候现象的名词。 主要指太平洋东部和中部的热带海洋的海水温度异常地持续变暖,使整个世界气候模式发生变化,造成一些地区干旱而另一些地区又降雨量过多。
厄尔尼诺事件是指赤道中、东太平洋海表大范围持续异常偏暖的现象,其评判标准在国际上还存在一定差别。一般将NINO 3区(是指赤道东太平洋的一个海温关键区)海温距平指数(连续6个月达到0.5°C以上定义为一次厄尔尼诺事件。
美国则将NINO 3.4区海温距平的3个月滑动平均值达到0.5°C以上定义为一次厄尔尼诺事件。
拉尼娜现象就是太平洋中东部海水异常变冷的情况。东南信风将表面被太阳晒热的海水吹向太平洋西部,致使西部比东部海平面增高将近60 厘米,西部海水温度增高,气压下降,潮湿空气积累形成台风和热带风暴,东部底层海水上翻,致使东太平洋海水变冷。
拉尼娜是西班牙语“La Niña”——“小女孩,圣女”的意思,是厄尔尼诺现象的反相,也称为“反厄尔尼诺”或“冷事件”,它是指赤道附近东太平洋水温反常下降的一种现象,表现为东太平洋明显变冷,
形成原因 那么拉尼娜究竟是怎样形成的?
厄尔尼诺与赤道中、东太平洋海温的增暖、信风的减弱相联系,而拉尼娜却与赤道中、东太平洋海温度变冷、信风的增强相关联。
——卡特里娜飓风:新奥尔良之痛
2005年8月飓风卡特里娜在巴哈马群岛附近生成,该风暴进入了墨西哥湾后,在8月28日横扫该区时迅速增强变为5级飓风后并在密西西比河口登陆。强大的飓风和风暴潮对美国路易斯安那州等地区造成了极具破坏的灾难。新奥尔良市先是遭受卡特里娜飓风全面洗劫,后沿湖防洪提因风暴潮而多处溃决,全市惨遭洪水淹没。
由于当地政府决策滞后、组织指挥不当,联邦政府救援不力也加重了灾难的损失程度;新奥尔良城市设施及房屋建筑近乎全毁。卡特里娜飓风估计造成经济损失最少达2000亿美元,近2000人丧生。成为美国历史上有记录必以来破坏最大的飓风。
——驻马店水库溃坝事件
1975年8月8日,由于超强“莲娜”台风导致的连续特大暴雨,引发生成特大洪水,洪水快速汇集奔腾而下。位于中国河南省驻马店地区包括两座大型水库在内的数十座水库,在突发洪流的冲击下,一个个相继险遭漫顶、决口、垮坝。
8日1时许,即正值人们熟睡的午夜,在特大洪涛的冲泻下,驻马店地区板桥水库决口垮坝,6亿多立方洪水,10多米多高的洪峰咆哮而下,58座水库在短短数小时间内相继溃决。滚滚洪流汇集成一道尤如泰山压顶式海啸,疯狂的汹涌顷下呑噬着一切。
这次特大暴雨引发的水库溃坝事件损失极为惨重:
近30个县市、1000多万人受灾;
约8.5万人死亡。
农田被淹1700多万亩;
倒塌房屋约600万间;
冲走耕畜30多万头;
猪70多万头;
京广铁路100多公里被洪水冲毁;
数列火车被洪水冲走;
中断铁路行车18天;
直接经济损失达百亿元人民币。
这次驻马店水库溃坝事件,史称“75.8”大洪水。简称“75·8”。
——全球变暖
曾经的冰雪地球,地球上的气温异常寒冷。但是,今天我们却已经感到气候越来越热了。科学家们称之为;全球变暖。
说到全球变暖,就不得不提到200多年前一位伟大的法国科学家--傅里叶。傅里叶几乎家俞户晓,他在研究地球在获得太阳能量的变化时发现;受热的地表发射出看不见的红外辐射,把热量送回了太空。地球上的温度本应该很低。但是由于地球的大气层拦截了从地表发出的部分红外辐射,从而使一部分太阳能量保留在地球上。大气层内便形成一个极大的“温室”。这就是“温室效应”的由来。
后来一代代科学家们的研究表明;
全球温度上升非常重要的一个原因是工业革命以来,二氧化碳排放的不断增加造成的。由于人们越来越多地使用煤炭、石油类化石燃料和焚烧森林、垃圾等,都会产生大量的二氧化碳,二氧化碳即温室气体进入大气后,引起温室效应不断积累。温室气体对来自太阳辐射的可见光具有穿透性,而对地球反射出来的长波辐射具有吸收性,能强烈吸收地面辐射中的红外线,地气系统吸收与反射的能量出现收支不平衡,从而导致地球温度相应上升,造成全球气候变暖。也就是目前人们极度关注的地球可能引发灾难的“全球变暖”问题。
其实,人类在地球上出现只不过几十万年,而地球形成至今长达45亿年了。早在地球上还没有出现人类的时候,地球上就出现过多达N次的气候大变化——气候变化是自然运动的结果。
1971年,丹麦科学家丹斯加德提出:我们这个蓝色星球有着10万年的冷热周期气候变化。其中九万年为冷期,即冰河期,一万年为暖期。
地球的绕日轨道绝对不简单,而是以复杂的方式加以变化。最重要的改变就是轨道形状。轨道并非永远是正圆形,在历时10万年的周期中绕日轨道从几乎正圆形拉长为椭圆形,再变成几乎正圆的形状。当轨道形状接近椭圆形,地球与太阳的距离增加近几500万公里,地球照射到的阳光较少,冰河期就此开始。全球气候温度变化乃至海岸线的变化主要还是地球运行轨道的固定周期性变化影响,导致地球周期性的冰川期和间冰期,
太阳绕太阳系质心绕转具有约22年周期
发现木星可造成约40万年周期性变化,
金星可造成具有10万年的周期性变化.
彗星和小行星雨可造成地球生命周期性灭绝,科学家对陨石坑的年龄与生命周期性灭绝事件进行了勘察,发现地球生命的死亡周期为2600万年左右。
由于人们焚烧化石燃料,如石油,煤炭等,或砍伐森林并将其焚烧时会产生大量的二氧化碳,即温室气体,这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度透过性,而对地球发射出来的长波辐射具有高度吸收性,能强烈吸收地面辐射中的红外线,导致地球温度上升,即温室效应。全球变暖会使全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上升等,不仅危害自然生态系统的平衡,还威胁人类的生存。
另一方面,由于陆地温室气体排放造成大陆气温升高,与海洋温差变小,近而造成了空气流动减慢,雾霾无法短时间被吹散,造成很多城市雾霾天气增多,影响人类健康。汽车限行,暂停生产等措施只有短期和局部效果,并不能从根本上改变气候变暖和雾霾污染。
1981-1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料(如煤、石油等),排放出大量的CO2等多种温室气体。这些温室气体导致全球气候变暖。在20世纪全世界平均温度约攀升0.6摄氏度。北半球春天冰雪解冻期比150年前提前了9天,而秋天霜冻开始时间却晚了约10天。20世纪90年代是自19世纪中期开始温度记录工作以来最温暖的十年,在记录上最热的几年依次是:1998年,2002年,2003年,2001年和1997年。
1860-1900年期间,全球陆地与海洋的平均温度上升了0.75℃;自1979年开始,陆地温度上升幅度约为海洋温度上升幅度的一倍(陆地温度上升了0.25℃,而海洋温度上升了0.13℃)。同年,人类开始利用卫星温度测量来量度对流层的温度,发现对流层的温度每十年上升0.12℃至0.22℃。2000年之后,多方组织对过去1000年的全球温度进行了研究,对这些研究成果进行对比和讨论后发现,自1979年开始的气候转变的过程是十分清晰。此外,其他的研究报告显示,从20世纪初开始至今,地球表面的平均温度增加了约1.1f(0.6℃);在过去的40年中,平均气温上升约0.5f(0.2-0.3℃);在20世纪,全球变暖的程度是更超过在过去400-600年中任何一段时间.。
温室效应会产生怎样的影响?由于矿物燃料的燃烧和大量森林的砍伐,致使地球大气中的二氧化碳等气体浓度增加,由于这些气体的温室效应,在过去100年里,全球地面平均温度大约已升高了0.3~0.6℃,到2030年估计将再升高1~3℃。
当全世界平均温度升高1℃,巨大的变化就会产生:海平面会上升,山区冰川会后退,积雪区会缩小。极端天气发生的概率将大幅度提高;由于全球气温升高,就会导致不均衡的降水,一些地区降水增加,而另一些地区降水减少。如西非的萨赫勒地区从1965年以后干旱化严重;中国华北地区从1965年起,降水连年减少,与50年代相比,华北地区的降水已减少了1/3,水资源减少了二分之一;中国每年因干旱受灾的面积约4亿亩,正常年份全国灌区每年缺水300亿立方米,城市缺水60亿立方米。
当全世界的平均温度升高3℃,人类也已经无力挽回了,全球将会粮食吃紧。由于气温升高,在过去100年中全球海平面每年以1-2毫米的速度在上升,预计到2050年海平面将继续上升30-50厘米,这将淹没沿海大量低洼土地;此外,由于气候变化导致旱涝、低温等气候灾害加剧,造成了全世界每年约数百亿以上美元的经济损失。
国际冰雪委员会(ICSI)的一份研究报告指出:“喜玛拉雅地区冰川后退的速度比世界其它任何都要快。如果目前的融化速度继续下去,这些冰川在2035年之前消失的可能性非常之大”。国际冰雪委员会负责人塞义德·哈斯内恩说:“即使冰川融水在60至100年的时间里干涸,这一生态灾难的影响范围之广也将是令人震惊的。”
南太平洋上的美丽岛国图瓦卢很可能成为首个“沉没”的国家。该国气象局推算,50年之后,海平面将上升37.6厘米,这意味着图瓦卢至少将有60%的国土彻底沉入海中。这对图瓦卢意味着灭亡,因为涨潮时图瓦卢将不会有任何一块土地能露在海面上。

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