失控温室效应:对未来气候变化、地球工程和行星大气的影响
大气与海洋物理
2015-06-03 v1 地球与行星天体物理
摘要
终极气候紧急状态是“失控温室效应”:炎热且富含水蒸气的大气限制了向太空的热辐射,导致失控性变暖。变暖仅在表面温度达到约1400K并发射近红外辐射(水在此波段不是强温室气体)时才会停止。这将蒸发整个海洋并灭绝所有行星生命。金星在过去经历过失控温室效应,我们预计地球将在约20亿年后因太阳光度增加而经历同样过程。但我们当前改变气候的活动是否会过早地引发这种灾难?本文回顾了关于失控温室效应的已知知识以回答这一问题,描述了向外辐射的各种限制以及气候在这些限制之间将如何演变。好消息是,几乎所有证据都使我们相信,即使原则上,通过向大气中添加二氧化碳等非可凝性温室气体来触发完全失控温室效应也是不太可能的。然而,我们对炎热潮湿大气中的动力学、热力学、辐射传输和云物理学的理解仍然薄弱。因此,我们不能完全排除人类活动可能导致气候转变的可能性——即使不是完全失控,至少也会比当前气候状态更温暖。高气候敏感性可能是一个预警。如果我们(或更可能的是我们遥远的后代)面临失控温室效应的威胁,那么通过地球工程反射阳光可能是生命唯一的希望。……(为满足arXiv字符限制,省略2句)……失控温室效应在行星科学和天体生物学中仍然具有相关性:随着比地球更小、更靠近恒星的外行星被探测到,其中一些可能处于失控温室状态。
引用
@article{arxiv.1201.1593,
title = {The Runaway Greenhouse: implications for future climate change, geoengineering and planetary atmospheres},
author = {Colin Goldblatt and Andrew J. Watson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1201.1593},
year = {2015}
}
备注
22 pages, 6 figures. Accepted in Phil. Trans. Roy. Soc. Lond. A on 28 Dec 2011