后天中的科学问题.docxVIP

观《后天》所发现的科学问题再看《后天》所震撼的不是电影特技的逼真，感动的不仅仅是血浓于水的亲情以及纯洁的爱情，更为震撼人心的是全球环境变化所带来的严重后果。故事是这样开始的：由于全球气候变暖，北极冰层融化后流入大西洋，导致海水稀释变淡，使得“温盐环流”停止流动。于是一系列可怕的后果出现了：海洋温度急剧下降，威力骇人听闻的飓风将高纬度地区的冷空气迅速空降南下，再加上海啸和大冰雹，北半球发达地区转瞬变成酷寒的人间地狱——地球上又一次冰河期突然降临了。那么气候突变真的可能吗？全球变暖是导致气候突变的原因吗？ 影片描绘的情节可能发生吗？气候突变是历史上确确实实存在过的事件，很多古气候资料都清楚的表明它的存在。在众多气候突变事件中，最著名要数发生在12000年前左右的新仙女木事件。当时全球正从上个冰河期缓慢的升温，可就在大概12900年前，北半球的高纬地区突然开始降温，整个区域很快就回到冰河期的样子。这种低温状态持续了大概1300年后，气温才又开始上升。新仙女木事件的降温过程看起来确实跟《后天》描绘的很相似。另外，这种气候突变的事件可不仅仅是新仙女木事件，从古气候资料来看，仅在过去10万年内类似的事件就发生过20多次。所以，从气候突变是否可能发生这个角度来说，影片的描述是没有问题的。影片对于气候突变发生过程的解释也是有道理的。现在科学界对气候突变比较公认的解释是大洋热盐环流的减速或者停止导致全球热量平衡被打破。那么什么是大洋热盐环流呢？海水的密度主要受到温度和盐度控制，越冷越咸的水密度越大，反之越暖越淡的海水密度越小。大洋的热盐环流正是因为海水的温度和盐度分布不同而驱动的纬向环流。北大西洋地区的水因为比较冷，相对也比较咸，所以这个地方的水会下沉，然后流向低纬度地区并上升到海表面，最后通过表面的环流回到北大西洋。通过这个过程，热盐环流会把低纬度地区多余的热量输送到高纬度地区，所以它对于维护全球的热量平衡有很大的作用。当全球变暖时，很多的陆地冰川会融化，大量的淡水输入到大西洋北部，这会导致当地的海水密度减小，从而不能沉到深海中，于是热盐环流就会减速或者停止。其结果就是全球的热量平衡被打破，高纬度地区变的非常寒冷。影片中“后天情景”产生的过程基本上是符合这个过程的。　　在影片《后天》中起了巨大作用的“模型预测”对我们因为应有所启示。主人公霍尔教授所建立的气候模型，只要输入海水温度等，让电脑按照公式，就可准确预测冰河期将在几天内袭击北半球。“模型预测”是西方科学史上最传统、最经典的方法，这种方法在古希腊天文学家那里就已经发展成熟，至今全世界的主流科学家没有不使用这种方法的。　同济大学的王汝建告诉记者：“现在科学界在尝试通过这样的气候模型，利用古气候资料，对未来的气候进行长时间尺度的预测。但迄今为止，未来究竟如何，科学界还无法形成共识。”　王汝建教授表示，根据古气候学的研究，过去90万年以来，地球大约每间隔10万年就会出现一次冰河期，冰河期的到来同大气中二氧化碳浓度有很大关系，二氧化碳浓度达到最高值，就会进入冰河期。向大气中排放二氧化碳等温室气体，给环境带来的影响决不仅仅是升温。影片中描述的天寒地冻场景，也会成为温室效应的后遗症。不过，影片本身也有很多不符合科学事实的地方。比如，按照已有的数据来看，气候突变的发生大概是几十年到上百年的过程，而不是电影中所描绘的几天就搞定。另外，影片中伴随着气候突变的是众多的极端天气现象，其中给人印象最深刻的是里面的超强风暴，就已有的历史资料和气候知识，气候突变时这么强的风暴基本是不可能发生的。另外，影片中把纽约淹没的超强风暴潮也是站不住脚的，真要是风导致百米高的风暴潮，那风速怎么着也得超音速才成。总的来说，影片中的极端天气并非实际情况的真实反应。值得一提的是，随着全球变暖，极端天气确实会有增加的趋势，但科学家认为，其强度和频度怎么也不会达到影片中的样子。为了验证电影《后天》中的错误，韦弗和他在魁北克大学的同事马塞尔利用计算机模拟分析今天的气候以测量历史上的寒冷度。　　毫无疑问，剧烈的气候变迁的确发生了，但不是发生在几星期之间，而是几十年之间。在地球历史上的几个时期，发生过由于冰川溶水涌入北大西洋而造成了严寒天气的事实。大约在8200年前，覆盖加拿大东北部的冰川融化，造成16.3万立方公里的冰水在几个月之内注入北大西洋。海平面因此上升了50厘米，阻断了大洋暖流，使得地球在几十年后逐渐进入了寒冷世纪，严寒持续了400年。　　韦弗和马塞尔经过分析断言，在未来的5个世纪内，不会发生大洋暖流中断的现象。他们的研究结果分别发表在《科学》以及《加拿大地理学》杂志上。即使如此，全球环境恶化依然是不容忽视的问题，任何国家都有责任为改善人类的生存环境做出贡献。影片所反映的环境问题或许会有一定程度的夸张，但全球变暖却是不争的事实，目前