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氧气曾影响地球过去的气候

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来源: 作者: 2019-05-16 18:37:02

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尽人皆知,二氧化碳、甲烷和水蒸气会影响全球的气候。但美国《科学》杂志11日发表的一项新研究显示,氧气也可能曾在地球的长期气候变化中扮演重要角色。

过去5亿多年里,大气中的氧气浓度在10%至35%之间变动,目前的氧气浓度为21%。由于氧气并非像二氧化碳这样的温室气体,以往的气候变化研究通常没有将氧气纳入考虑范围。但最新研究表明,这种做法可能错了。

在新研究中,美国密歇根大学的克里斯托弗·波尔森教授及同事根据大气密度、质量和份子质量建立了一个全球气候模型,量化分析氧气浓度波动对气候的影响。他们发现,氧气浓度会影响大气的密度与质量,进而影响大气对入射太阳光的吸收和散射。

当氧气浓度下降时,大气密度随之下落,被大气吸收和散射的太阳光减少,辐射到地面的太阳光增多,而更多的太阳光辐射意味着更多的蒸发,这又导致大气湿度增加,降雨增多。而水蒸气是凉皮情结
一种很有效的温室气体,结果大气温度也出现增加。

氧气浓度上升时效果恰好相反:大气将更浓密,会散射更多的太阳光,地面蒸发量降低,大气中的水蒸气也随之减少。

波尔森说:“氧气浓度与气候之间的关联从没有被考虑,而从地质时间尺度看,它是(影响全球气候)的一种重要因素。”他指出,当今的大气氧气浓度在下降,但速度极为缓慢,每年可能是几千万分之一,这类变化对气候并没有影响。

氧气浓度的变化有助于解释一些用二氧化碳浓度变化无法解释的古气候事件,比如某些时期出乎意料的高降雨量。值得一提的是,尽管此前人们没有认识到氧气对地球长时间气候的影响,但一个公认的观点是,正是由于大气中的氧气浓度增加,才使地球上出现了生命。

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