科学家首次破解地球气候变化的密码，并预测10000年后会极度寒冷

进入21世纪后，全球变暖的相关讨论深入人心，这让很多人忘记了我们当今依然生活在一个相对寒冷的时期，被称为第四纪大冰期。

“第四纪”并不是指第四次大冰期，而是指一个地质年代，这是新生代最新一个纪，目前包含两个世——更新世和全新世，我们现在就生活在全新世。

第四纪大冰期从大约258万年前开始，一直持续至今，也正是这次巨大的气候变化促进了人科物种的进化。

在第四纪大冰期之前，已有明显证据的大冰期事件至少还有4次，包括24亿至21亿年前的休伦大冰期——这是已知的第一次大冰期，它是由著名的大氧化事件导致的。

另外，史上最严重的大冰期可能是古元古代大冰期，发生在7.2亿至6.3亿年前，是目前已确定的第二次大冰期，这次冰期是真正的“雪球地球”，冰盖覆盖至赤道，另外这次大冰期可能是导致之后寒武纪物种大爆发的主要原因。

△ 雪球地球

每次大冰期中，都会有相对寒冷的冰期——冰盖向着赤道蔓延，以及相对温暖的间冰期——冰盖向两极退缩，冰期和间冰期交替出现。

其实，我们现在就处在第四纪大冰期相对温暖的间冰期中，而上一次冰期——也就是所谓的末次冰期从大约7万年前开始，在大约2万年前达到鼎盛，再到大约1.1万年前结束。

地球每次大冰期的出现都或多或少和氧气的爆发，以及二氧化碳、甲烷等温室气体的减少有关系。

然而，在每次大冰期时期，冰期和间冰期交替出现的原因，至今没有很好的解释，到底是什么导致了更温暖和更寒冷的出现，很少有直接证据。

最近，有科学团队分析了过去80万年地球温度如何随时间上升和下降。

他们发现，大约每10万年出现一次极冷的时期，那时地球大部分地区被冰盖覆盖，每次持续数千年。

而每次极冷时期的出现与地球已确定的冰期开始和结束时间差不多，更有趣的是，他们还发现这与地球的地轴的变化具有惊人的相关性。

并且基于他们的发现，他们预测，如果不是人类导致的全球变暖，下一个冰期将在11000年后到来。

地球的倾斜和摆动

地球的自转轴相对于其公转平面存在一个角度，这个被称为转轴倾角，目前这个角度是23.5度，它是地球出现四季交替的原因，因为倾角的存在，导致地球每个区域的太阳辐射量都会随着公转位置的变化而变化。

不过，由于受到太阳、月球和太阳系其它大行星（例如木星）的影响，地轴倾角并不是永恒不变的，它会周期性发生变化。

目前，科学家已经知道这个周期大约是41000年，而地轴的倾角会在22.1度至24.5度之间变化。

不仅如此，地轴也会像一个偏心的陀螺一样围绕自身摆动，其周期是21000年左右。

早在20世纪20年代初，塞尔维亚科学家米卢廷·米兰科维奇就提出，地球轴向倾斜的轻微变化都可能是引发冰期的原因。

（需要指出的是，在米兰科维奇之前，其实已经有科学家提出，地球相对于太阳的位置和角度会影响冰盖的形成。）

米兰科维奇的相关假设是目前地球冰期和间冰期交替出现主流解释，我们甚至可以在许多较为权威的科普读物中看到这么解释。

然而事实是，即便100多年过去了，米兰科维奇的相关理论并没有找到实质性的证据，即便科学家们前仆后继得在测试这些假设。

1976年的一项研究发现，地质证据表明，地球的两个参数——倾角（地轴倾斜的变化）和进动（地轴在自身周围的摆动方式）对冰盖的进退具有影响。

但是，这两个参数的确切作用并不清楚，而最新研究正好对1976年的研究做了补充，总算解开了这些参数的具体影响。

最新研究绘制出最近80万年地轴倾角和进动的变化，然后再利用海洋沉积物岩心中提取的微型贝壳的现有数据，绘制同一时期冰盖的扩张和消退。

相关研究的主要主要作者、卡迪夫大学教授斯蒂芬·巴克表示，当他们将绘制出的图结合起来时，所有人被惊呆了。

他们发现地轴倾斜和进动的周期性与冰盖消融所需的时间之间存在直接关系，准确地说，冰盖从两极向赤道的扩张似乎直接受地轴倾斜度控制，而冰盖从赤道向两极的回缩则更多地取决于地轴进动。

相关研究于2月27日发表在《科学》杂志上，这是米兰科维奇关于冰期和间冰期相关假设的最新证据。

预测未来

既然已经知道地轴倾角和进动对气候的影响，同时也已经知道两者的变化周期，那么就可以预测出下一次冰期的到来。

该研究团队预测，冰盖可能会在大约10000到11000年后开始扩张，并在接下来的 80000到90000年内达到鼎盛。

最后，这些冰盖会在之后的10000年内逐渐重新退回到两极。

然而，这只是可预测的部分，人类对地球的影响则是不可预测的部分，因为人类排放温室气体正在显著影响地球的气候。

此前，有研究指出，如果碳排放继续增长，那么地球会在8000年后，两极的冰盖完全融化，进入无冰盖的阶段，不过相关研究同样没有考虑地轴倾角和进动对气候的影响。

当涉及人类行为时，一切变得扑朔迷离，不可预测，所以冰期是否“如约而至”，还是取决于人类自己。

毫无疑问，我们确实已经有能力改变地球气候，甚至改变冰期和间冰期的自然交替。

但值得一提的是，该研究的研究人员表示，他们不希望自己的相关研究成为碳排放的借口。