团队自主研发的动力模式(NUIST-CFS1.0)利用人工智能技术,建立模型,描画出海洋大气的运动趋势。这个模型模拟着地球系统中相互作用的因素,而其中的重要因素之一,是二氧化碳。
二氧化碳是温室气体,能吸收地球表面反射的太阳长波辐射重新发射,使得地表温度升高。升高的温度使得极端天气发生的概率增加了。影响的过程则细致而复杂。以强台风为例:海洋的温度增高促进了蒸发,增加了大气中的水汽。水汽升入高空,温度下降,释放了能量,成为了强台风能量的来源,增加了它侵扰人类的概率。
地球的冷热本有周期。流行理论认为:这颗小小行星围绕太阳旋转,轨道并不规则,离心率以10万年为周期,所收到的太阳辐射也因此产生差异。每41000年,地球进入一个全新的冰期,山川河流为之变动。温暖时期与寒冷期可以相差8到10摄氏度。
“工业文明破坏了这种自然的周期。”罗京佳说。人类挖出了埋藏在地球深处的碳,并在短时间内将它们释放到空中。这颗星球已经处在温暖期很久了,一些科学家认为它还将持续下去,一些则在几年前预言2020年将引来寒冷期的开始。无论如何,在寒冷期到来之前,人类活动造就的温度升高叠加上自然的温暖周期,正在测试地球的忍耐力。
碳也有自己的循环。它在生命、岩石、土壤、海洋、大气间交换,历经物理、化学和生物变化,塑造着地球的面貌,也参与着死亡和呼吸。地球深处的碳来自于千万年前的古老森林。它们站立着死去,又在火的帮助下分解,储存起来。这本来不是它们的时代。
森林是自然界最重要的碳库。中国科学院植物所研究员刘玲莉解释说,森林就像碳循环的一个阀口,控制着地球系统中碳的进出平衡。它们有时通过光合作用吸收二氧化碳,有时又通过呼吸作用放出二氧化碳。它是一个活着的系统。一旦被破坏,人工补上的林木很难再复制整个生态,这种生态甚至包括土壤里的不同功能的真菌。
当前,森林被联合国环境规划署看作全球减碳的重要力量。澳大利亚学者也曾发表论文,称澳大利亚维多利亚州凉爽高地的巨大王桉(Eucalyptusregnans)林每公顷碳储量约为1900吨,超过热带林的4倍。维多利亚州是此次澳洲山火受灾最严重的地区之一。
大型山火发生,森林储存的植物碳经历燃烧被释放到大气中,不仅有一氧化碳,还有黑炭。据刘莉玲介绍,黑炭是一种悬浮在大气中的植物粒子,也会在秸秆燃烧后出现。它也具有温室效应。这场可能受