【向子期專欄】有一天，地球會感覺像金星

今年夏天，隨著熱浪席捲美國，氣溫不斷刷新紀錄。7 月 22 日，全球平均氣溫超過 62°F，成為有紀錄以來最熱的一天。第二熱的一天是在前一天，即 7 月 21 日記錄的。聯合國組織在 1940 年代開始測量地球溫度，但對樹木年輪和冰芯的研究表明，溫度正在上升到數千年來從未見過的水平。瑪德琳·斯通Madeleine Stone發表在最新一期《國家地理雜誌》(National Geographic) 的<地球剛剛經歷了有史以來最熱的一天。有一天，它會感覺像金星>(Earth just had its hottest day on record. One day it's going to feel like Venus.)告訴我們，隨著世紀的流逝，我們對炎熱的耐受力將達到極限。但數十億年後地球會有多熱呢？(As the century wears on, our tolerance for heat will be stretched to the limit. But just how hot will Earth be billions of years from now?)
地球實際上可能會變得像金星一樣
但地球在遙遠的過去經歷過溫暖的日子，並且在未來還會再次經歷這些日子。在所謂的溫室時期，當大氣中充滿溫室氣體時，地球比現在溫暖得多，最嚴重的熱浪相應地是噩夢般的。儘管人類碳排放尚未將地球推入新的溫室狀態，但氣候變遷正在使熱浪變得更加頻繁和嚴重。科學家表示，地球短期內不會像金星那樣炎熱且無法居住——那裡的溫度足以熔化鉛——但隨著本世紀的流逝，挑戰人類耐受極限的高溫將會更頻繁地發生。
在非常非常遙遠的未來，地球實際上可能會變得像金星一樣。
儘管感覺上可能並非如此，但地球目前正處於地質學家認為的冰室氣候中：這是一個足夠寒冷的時期，足以支持冰河時代週期，其中兩極附近的大型大陸冰蓋會逐漸消融。 （現在北半球的那個已經退到了格陵蘭島。）為了一睹溫暖得多的世界是什麼樣子，我們需要追溯到至少 5000 萬年前的始新世早期。
「那是地球經歷的最後一次真正溫暖的氣候，」亞利桑那大學的古氣候學家傑西卡·蒂爾尼說。
今天，地球的平均溫度徘徊在華氏60 度左右。在始新世早期，氣溫接近 70 度，世界發生了變化。兩極沒有冰；熱帶海洋在華氏95 度的溫泉般溫度下沸騰。棕櫚樹和鱷魚在北極出沒。在此之前的幾百萬年，在古新世-始新世最熱期（PETM），氣溫甚至更高。
熱帶海洋就像一個熱水浴缸
更極端的溫室時期潛伏在地質時代的更深處。在9,200 萬年前的白堊紀高溫溫室期間，全球地表溫度升至 85 華氏度左右，並持續數百萬年，使得南極附近的溫帶雨林得以繁茂。根據史密森學會的初步重建，大約 2.5 億年前，二疊紀和三疊紀之間的邊界發生了一次極端的全球暖化事件，數百萬年來地球平均溫度在華氏90 度之間徘徊。
在那段地獄般的時期，地球經歷了史上最嚴重的生命滅絕。熱帶海洋就像一個熱水浴缸。我們沒有二疊紀（或地球歷史上任何其他古代篇章）的每日天氣數據，但在盤古大陸廣闊乾燥的內部，本週的死亡谷熱浪可能只是另一天。
「這些平均條件越溫暖，你就會越頻繁地看到真正的極端高溫事件，」蒂爾尼說。在最熱的時候，最熱的日子裡，“像沙漠這樣的地方會熱得令人難以置信。”
地球最近的所有溫室時期似乎都有一個共同點：在它們之前，大量溫室氣體進入大氣，無論是火山爆發噴出二氧化碳還是從海底冒出甲烷。如今，人類正在進行類似的行星實驗，燃燒大量的化石碳，大氣中的二氧化碳含量以自 6500 萬年前甚至更早的恐龍滅絕以來從未見過的速度上升。
很難準確預測地球會變得多麼熱
「通常，當我們（過去）看到氣候快速變化時，其驅動機制與我們今天所做的類似，」麻省理工學院地球科學家克里斯汀伯格曼說。 “導致地球變暖的溫室氣體發生了相當快的變化。”
與過去一樣，全球平均氣溫再次快速上升。極端炎熱的天氣也在增加，一項又一項的研究 得出的結論是，如果沒有我們的影響，最近破紀錄的氣溫幾乎是不可能的。
專家表示，如果我們繼續向大氣中排放碳，很難準確預測地球會變得多麼熱。正如勞倫斯伯克利國家實驗室極端天氣研究員邁克爾·韋納（Michael Wehner）在一封電子郵件中所說：“未來熱浪的溫度升高很大程度上取決於未來多久以及我們排放的二氧化碳量。”
但韋納和他的同事最近的研究讓我們得以一睹如果我們根本不遏制碳排放的話，明天的熱浪會是什麼樣子：到本世紀末，加州的熱浪可能會達到約比現在高10 到14華氏度。
在濃密、有毒、含硫的大氣層下
如果你是一個虛無主義者，你可能會指出，與地球在遙遠的未來可能經歷的情況相比，所有這些都是微不足道的。行星科學家長期以來一直預測，隨著太陽老化並變得越來越亮，地球表面最終將升溫到海洋開始像爐子上的水一樣沸騰的程度。水蒸氣是一種強效溫室氣體，將湧入大氣中，引發失控的溫室效應，十億年後，我們的世界可能會變成與我們的鄰居金星沒有什麼不同的樣子。在那裡，在濃密、有毒、含硫的大氣層下，地表溫度接近華氏 900 度。
北卡羅來納州立大學行星科學家保羅伯恩說：「人們假設，隨著太陽繼續變亮，地球上也會發生同樣的事情。」他補充說，數十億年前，我們的行星鄰居可能擁有宜人的氣候和海洋。
金星可能根本沒有被太陽毀掉。伯恩說，最近的建模工作表明，罪魁禍首可能是一系列火山爆發，這些火山爆發導致「聖經中的CO 2釋放到大氣中」。但無論哪種情況——太陽或火山造成的行星熱寂——都表明，超出我們控制範圍的事件可能會使地球未來的氣候陷入令人痛苦的炎熱混亂。
普遍的觀點是太陽將吞噬地球
「我不知道是否會達到 475 攝氏度，」伯恩說，他指的是金星表面的溫度。但如果地球經歷類似金星的轉變，“它將會非常非常熱。”
即使我們的藍色大理石成功逃脫了金星的命運，也無法避免在大約五十億年後被火炬燒毀。那時，太陽將膨脹成一顆紅巨星，將地球吞沒在熾熱的火焰中。
「普遍的觀點是太陽將吞噬地球，」伯恩說。