MIPT的一名研究人员对北极快速变暖提出了一种新的解释。在他最近发表在《地球科学》杂志上的论文中,他认为全球变暖可能是由一系列大地震引发的。
全球变暖是人类文明面临的紧迫问题之一。人们普遍认为这是由人类活动引起的,人类活动增加了大气中温室气体的浓度。然而,这一观点并不能解释为什么气温有时会急剧上升。
在北极,推动气候变暖的因素之一是永久冻土和大陆架区亚稳定天然气水合物释放出的甲烷。自从研究人员开始监测北极的温度以来,该地区经历了两次突然变暖的时期:第一次发生在20世纪20年代和30年代,然后从1980年开始,杏耀一直持续到今天。
利奥波德·洛布科夫斯基是俄罗斯科学院的成员,
杏耀的体会 ,也是MIPT北极和世界海洋大陆边缘地球物理研究实验室的负责人。在他的论文中,这位科学家假设,这种无法解释的突然温度变化可能是由地球动力学因素引发的。他特别指出,阿留申弧(Aleutian Arc)是离北极最近的地震活跃区域,该区域发生了一系列大地震。
为了检验他的假设,Lobkovsky必须回答三个问题。首先,大地震的日期是否与温度的变化相一致?第二,是什么机制使岩石圈扰动从阿留申群岛传播超过2000公里到北极大陆架地区?第三,这些扰动是如何加剧甲烷排放的?
第一个问题的答案来自历史数据分析。事实证明,阿留申弧确实是20世纪两次大地震的发生地(更多细节见下文)。每一个变化都发生在气温突然上升的15到20年前。
用岩石圈激发动力学模型来回答第二个问题。研究人员使用的模型描述了所谓的构造波的传播,并预测它们应该以每年大约100公里的速度传播。这与每次大地震和随后的温度上升之间的延迟一致,因为这些扰动要用15到20年的时间才能传播2000多公里。
为了回答第三个问题,研究人员提出了以下解释:到达陆架带的变形波在岩石圈中产生了微小的附加应力,这足以破坏亚稳定天然气水合物和储存甲烷的永久冻土的内部结构。甲烷释放到冰架和大气中的水中,导致该地区由于温室效应而变暖。
“阿留申弧地区的大地震与气候变暖阶段之间有明显的关联。存在着一种以适当速度物理传递岩石圈内应力的机制。这些额外的压力能够破坏亚稳定的天然气水合物和永久冻土,释放甲烷。这个方案中的每一个组成部分都是合乎逻辑的,杏2杏耀可以用数学和物理来解释。重要的是,它解释了一个已知的事实——北极温度异常的突然上升——这是之前的模型无法解释的,”Lobkovsky评论道。
据研究人员称,他的模型将从讨论中受益,并可能得到改进,为了确认或排除提议的机制,还有很多工作要做。