物理学家警告说,地球可能会陷入混乱
物理学家计算出,人类活动对地球系统的影响可能导致不可预测的混乱,从中无法恢复。
使用构思的理论进行建模超导电性由葡萄牙波尔图大学的亚历克斯·贝纳迪尼(Alex Bernadini)领导的物理学家团队在今年的一篇预印本论文中表明,在某个点之后,我们将无法恢复地球气候的平衡。
研究表明,有限的人类活动可能导致一个没有回头路的温室地球。他们在论文于2022年4月发布在预印本服务器arXiv上,该服务器仍有待同行评审。
“《公约》的含义气候变化是众所周知的(干旱、热浪、极端现象等),“物理学家Orfeu Bertolami告诉Live Science去年。
“如果地球系统进入混沌行为区域,我们将失去以某种方式解决问题的所有希望。
几年来,极端天气事件似乎更频繁地发生。野火肆虐,暴风雨肆虐,气温升高创下新纪录.气候科学家警告说,这是人类活动的结果,例如燃烧化石燃料、森林砍伐和农业增加。
这导致了一个新的地质时代的提出:人类世,这一时期,人类活动对整个地球系统(包括地圈、生物圈、水圈和大气圈)产生了重大而显着的影响。
人类世将遵循全新世,全新世始于11,700年前,科学家们提出它的开始时间大约在20世纪中叶——核时代的顶峰。贝尔纳迪尼和他的同事们决定将从全新世到人类世的转变建模为相变,并据此计算其未来轨迹。
相变很常见。该术语是指材料如何从一种状态变为另一种状态。固体熔化成液体,液体沸腾成气体。金属从正常状态转变为超导状态。其中每一种都有一个临界点,在这个临界点上,一个平衡状态会深刻地转变为另一种状态。
地球系统不是一种物质,但研究表明,相变建模可用于预测气候变化取得了一些成功。Bernadini和他的同事们使用金茨堡-朗道理论– 为模拟超导性而开发 – 并根据温度将其应用于人类世,从全新世平衡点开始。
现在,人类的影响是有限的。我们的世界拥有有限数量的可居住空间,有限数量的资源,以及我们可以利用它们的速度。鉴于这种最大容量,研究人员决定使用人类世相变的可能结果绘制物流地图,一个探索复杂结果甚至混乱如何从一个简单的点演变的工具。
他们的研究结果表明,我们不一定会走向某些气候厄运。我们可能会遵循一个相当有规律和可预测的轨迹,其终点是在比我们现在更高的平均温度点上稳定气候。那是。。。还是不是很好,给定致命影响我们已经看到了人类和其他动物.
但在更极端的一端,地球陷入了浩劫。这意味着地球系统演变成混沌行为——极端的季节性波动和天气事件——这排除了对系统未来行为的预测,使其无法缓解。这意味着,如果不是不可能的话,要想恢复稳定的气候是极其困难的。
“将人类活动划分为多个组成部分,我们研究了一个案例,其中只有两个组成部分遵循逻辑地图并相互交互,”研究人员写道.
“即使对于这个简单的情况,我们也观察到地球系统平衡点出现了混沌行为。如果人类活动的某些组成部分实际上遵循逻辑地图,这会导致潜在的重要后果,考虑到我们生活的全球系统的物理局限性,这是一个非常合理的假设。
这个结果不是不可避免的,这在某种程度上是一种解脱。但是,研究人员表示,我们需要将其视为设计未来缓解气候变化和管理地球系统的战略的真正可能性。
该团队的论文出现在预印本服务器上arXiv的.
本文的早期版本发布于 2023 年 6 月。