为什么我们这么关注气候科学？

气候科学的简史

19世纪20年代，法国物理学家和数学家约瑟夫·傅立叶，首先提出地球并不是仅仅因为有太阳才能保持恒定的温度，以适应生物生存。因为，地球接受阳光普照，但是也对外释放了很多，因此，地球应该是寒冷的地狱，而不是现在的温暖天堂。

通过计算，他假设地球大气中的某些气体在保温方面发挥了重要作用。

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19世纪50年代后期，爱尔兰出生的物理学家约翰廷德尔进行细致的验证实验​​，以测试不同气体在保温方面的假设。

地球大气中占比最高的气体是氧气和氮气，但是这两中国气体在"捕获"热量方面，并不是那么有效。

然而，水蒸气（H2O）和二氧化碳（CO2）是保温作用的重要组成气体，随后，有科学家证明证明甲烷也是大气中一种有效保温气体。

简而言之，二氧化碳是透明的，太阳光可以顺利通过到达地表。

然而，地球吸收阳光辐射后重新发出的射线波长较长，难以穿透二氧化碳气体，从而起到了保温作用。

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1896年，瑞典化学家Svante Arrhenius 进一步将大气中二氧化碳浓度的变化进行分析，并对比分析了地球历史上温暖与寒冷的时期大气中不同气体含量以及对气候变化的影响。

因为这些发现，他荣获得了诺贝尔化学奖。

气候科学的新发现

最近，气候科学的一些发现表明，外层空间的天体碰撞、恒星的爆炸等奇特现象，会导致地球的气候发生剧烈变化。例如，有报道称在4.66亿年前，位于木星和火星之间小行星发生碰撞，产生大量碎屑和尘埃，可能是影响地球气候剧烈变化，进而导致地球的生物多样性发生重大变化。

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地球远古时代生物的几次大灭绝极有可能与气候变迁息息相关。例如人们争论不休的"恐龙灭绝谜题"，白垩纪恐龙灭绝并不是历史上第一次如此大规模的地球生物死亡，也不是最大的物种灭绝。

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二叠纪到三叠纪的灭绝事件，被称为大死亡事件，发生在2.514亿年前，这次大灭绝事件导致地球上96％的海洋物种和70％的陆地脊椎动物物种消失。

深挖一下恐龙灭绝的原因

恐龙统治地球时间长达1.6亿年，空前繁荣。然而，在6550万年前（白垩纪）突然灭亡，仅仅经历了一千多年。除了恐龙，许多哺乳动物，两栖动物和植物作为"陪葬品"也同时灭绝。

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为什么陆地恐龙会消失？

人类很难解释清楚历史事件，因为留给我们的证据太少了，即使是近代刚刚发生过得大事件

例如，肯尼迪遇刺事件就已经开始以讹传讹，破朔迷离了，让是人们和历史学家困惑不解。

所以，仅仅靠地质考古发掘的几个化石，来判断地球生物灭绝的原因也是不现实的。

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盘点一下陆地恐龙灭绝假说

1. 气候变化

地球的温度在白垩纪末期下降，季节变化增加。夏季和冬季之间的温度差异，特别是在高纬度地区，温度差异显著加大。

海平面上升也可能导致陆地栖息地出现错位，很多生物难以适应变化而死亡。例如，大面积的森林可能已经变得支离破碎，大型动物逐渐被淘汰。

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2. 大规模火山爆发

第二个假说是由于地球自转和其他行星引力导致火山频繁爆发。在白垩纪末期，世界上几个地区正在经历一场非常强烈的火山活动，印度南部西高止山脉巨大的玄武岩流可以作为火山活跃的一个有力的证据。

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3. 小行星或彗星撞击地球假说

著名地质学家Walter Alvarez，在意大利发现含有铱的粘土层。铱在地球上很罕见，通常存在于太空天体中，例如彗星或小行星。Alvarezes在1981年发表了他们的研究结果，假设在大型流星，彗星或小行星撞击地球后，沉积了薄层铱。

此外，这种撞击事件可能导致恐龙和其他生物大量死亡。

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4. 哺乳动物威胁论

这是早期提出的理论，小型哺乳动物吃恐龙蛋，从而导致恐龙数量急剧减少，直到它变得不可持续。

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5. 瘟疫爆发论

一些科学家认为，一场大瘟疫摧毁了恐龙种群，然后蔓延到以恐龙尸体为食的动物身上。

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6. 食物缺乏论

由于气候变化，植被生长受到影响，大型恐龙需要大量的食物，陆地恐龙食物不足，被饿死。

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7. 脑容量太小，无法支配庞大身躯

恐龙的脑容量太小，随着它们体型变大，慢慢难以支持庞大的身体，导致恐龙大量死亡。

如果恐龙的大脑太小而无法适应，它们将不会统治1.6亿年。此外，植物没有大脑，也没有与感染动物的传染病，因此它们同时灭绝使这些解释难以自圆其说。

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8. 花朵中毒事件

开花植物在恐龙灭绝之前就已经存在数千万年了，恐龙为什么会出现不适应的情况？为什么会对开花的植物中毒呢？可见这个假说站不住脚。

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9. 超新星爆炸辐射

1956年，俄罗斯天文学家约瑟夫·施克洛夫斯基（1916-85）成提出地球生物灭绝的原因之一是超新星爆炸，产生致死剂量的辐射，导致地球上生物大面积死亡。

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问题依然存在，但是方向已经明确

远古地球生物的大量灭绝的问题可能会持续困扰我们。大量的假说呗提出，也逐渐被质疑和淘汰。

虽然我们还没有确凿的证据，但我们坚信气候变化，火山活动，小行星的影响和生物大规模灭绝之间存在必然联系。所以进行气候科学的持续研究，不仅仅可以帮助我们理解这些"奇异现象"的本质，也有利于人类可持续发展，保护好我们赖以生存的地球家园。