在下一纪冰川到来时，人类文明如何自救？

       清平文摘·读书杂记（七）

　　北半球的冰期与人类文明演进

　　两百多万年前，地球开始变得寒冷，南极洲出现了至今的冰盖。地球由此进入第四纪冰期。在过去这两百多万年里，冰盖与冰川时而生长，时而退缩，覆盖的面积处在不断的变化之中。

　　科学家从中发现的一个奇怪的现象是：北半球冰盖中以10万年为周期的。为什么呢？

　　用以解释这一问题的假说，有二。其一是二氧化碳驱动，即地球大气中二氧化碳浓度的变化影响了全球气候；其二是轨道驱动，指的是地球轨道的变化造成太阳辐射的变化，阳光更温暖了造成冰期的终结。

　　后一种假说，是二十世纪初一名塞尔维亚工程师米兰柯维奇提出的。这个理论称为米氏循环。他是花了几十年的时间来计算地球的轨道偏心率、地轴倾斜和岁差三者的变化，如何影响地球的气候。他计算出，地轴倾斜度以41000年为周期增加或减少，使得地球的夏天变得更热、冬天变得更冷。岁差是一个天文学概念，指的是地轴的指向的周期性变化，地轴的指向旋转一周大约是26000年。

　　地质学家的实地考察发现，从250万年以前开始，地球的冰期真的是以41000年为周期的。但是，大约过了100万年，冰期周期却发生了改变，从41000年变成了10万年。

　　最新研究（石笋信息、海洋及极地冰层信息）所描绘的冰期终结图景是：

　　冰期开始时，冰盖开始生长，直到达到它的临界点。这时由于地球轨道的变化，阳光在夏天稍稍强烈了一些，冰盖开始融化。融化出的大量淡水流入大西洋，切断海洋循环，并让二氧化碳释放到大气中去。二氧化碳和温室腹胀与温暖的日光一起，进一步加速冰盖的融化。这样便形成了正反馈，冰期在几千年的时间里迅速终结。

　　理解冰期的崩溃过程与人类的过去与未来都具有相关性。因为冰期崩溃之后往往会有气候相对稳定和温暖的一段时期，上次冰期终结到现在有11700年，人类的农业文明也是在这段时间里繁荣起来的。

　　回答开头的那个“为什么”，即地球冰期为什么从41000年变成了10万年，还需要继续的研究。现在，我们尚无明晰的答案。

　　资料：第四纪冰川

　　又称“第四纪大冰期”。第三纪末气候转冷，第四纪初期，寒冷气候带向中低纬度地带迁移，使高纬度地区和山地广泛发育冰盖或冰川。这一时期大约始于距今200—300万年前，结束于1—2万年前。规模很大。在欧洲冰盖南缘可达北纬50度附近；在北美冰盖前缘延伸到北纬40度以南；南极洲的冰盖也远比现在大得多。包括赤道附近地区的山岳冰川和山麓冰川，都曾经向下延伸到较低的位置。

　　中国第四纪冰川，是李四光于1922年首先在太行山东麓及山西大同盆地发现的，冰川的范围包括东北的长白山、大、小兴安岭，北方和西北的崂山、泰山、华山、太白山、秦岭、五台山、太行山、吕梁山、阴山、贺兰山，南方的滇、黔、桂、赣、浙、西藏等山地和高原，也波及到东部山区并常以冰舌向山麓平原流溢。

　　这次大冰期，可分四次亚冰期、三次间冰期和一个冰后期。在最大一次冰期中，全球大陆有32％的面积被冰川覆盖，大量的冰停滞于大陆上，致使海面下降约130米。原始人类正是在第四纪冰期和间冰期的气候变化中，发展成为现代人的。 　

　　我们说现在正处在第四纪大冰期中，其实，第四纪大冰期中的气候也有很大的变化，曾经出现过几次亚冰期和亚间冰期，变化的时间短则几千年，长则几万年或十几万年。 　　　

　　在第四纪大冰期中，仍然有寒冷和温暖的更替。在寒冷时期，雪线高度下降，冰川前进。温暖时期，气温升高，雪线高度上升，冰川退缩，出现亚间冰期。 　

　　根据科学研究发现，从亚间冰期向亚冰期过渡时，气候常呈渐变形式，其中没有清楚的界线。从亚冰期向亚间冰期过渡时，气候常呈突变形式，两者之间有明确的分界线。科学家们称为终止线。在距今1.1万年前后出现了一条终止线，标志着最近一次亚冰期结束，随之而来的是一次新的亚间冰期，气候由冷增暖。 　　

　　在第四纪大冰期中，为什么会有亚冰期和亚间冰期的更替呢？ 　　

　　按照南斯拉夫气候学家来兰柯维奇在20世纪30年代提出的理论，是由于地球轨道三要素的自然小波动造成的。地球轨道三要素是指：地球轨道的偏心率、地轴的倾斜度和春分点的位置。 　　

　　地球绕太阳公转的轨道是一个椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。这样，地球处在轨道的不同位置，距离太阳的远近就不相同，获得的太阳辐射能量就有差异，如冬季在远日点，夏季在近日点，冬季就寒冷而漫长，夏季炎热而短促。地球轨道现在的偏心率是0.017，但是偏心率可以在0.001-0.054的范围内变动。它的变动周期约为96000年。偏心率的变化影响日地距离，从而影响太阳辐射强度，导致地球上的气候发生变化。 　

　　地球在春分点处在地球公转轨道上的什么位置，将影响季节的起止时间，也会使近日点和远日点的时间发生变化。地球在春分点的位置沿着地球公转轨道向西缓慢地移动，大约每21000年，春分点的位置在地球公转轨道上移动一周。春分节气的时间，每隔70年就要推迟一天。现在北半球夏季远日，冬季近日，夏季比冬季长8天。大约10000年后，就会变成冬季远日，夏季近日，冬季反而会比夏季长8天。就是说，不太冷而且短促的冬季，将会变成寒冷而漫长的冬季。 　　

　　地轨倾斜又称黄赤交角，是地球上产生四季的原因。地轨倾斜度的变化，会导致回归线和极圈的纬度发生变化，从而改变地球上的季节。地轨倾斜使回归线在纬度22.1°-24.4°之间变化，使极圈在67.9°-65.76°之间变化。变动的时间周期41000年。地轨倾斜度增大时，回归线纬度升高，极圈纬度降低，高纬度的年太阳辐射总量增加，冬寒夏热、气温年较差增大，低纬度的年太阳辐射总量减少。地轨倾斜度减少时，高纬度冬暖夏凉，气温年较差减少，夏季温度低更有利于冰川发展。

　　第四纪冰川与人类文明

　　冰川的出现对全球气候和生物发展的影响很大，特别是第四纪冰川，直接作用于人类的生存环境，研究和确认第四纪冰川既有特殊的理论意义也有普遍的现时意义，因此一直吸引着人们为此付出不懈的努力。 

　　这些问题是我们不能不关注的：

　　一、气候及环境对人类生存发展的影响；

　　二、人类如何在未来冰期中发展文明；

　　三、冰川现象在今天为人类储存提供能源功能及对人类文明潜在的巨大威胁。

　　安东老王的问题是：在第四纪冰川变化中及下一纪冰川到来时，人类文明如何自救？