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气候大改造,火星“碰”地球

2019-01-11沉舟舟

课堂内外(小学版) 2019年12期
关键词:核化同质冰晶

文/ 沉舟舟

图/ 芝士多多

散冰术,给地球降降温

精灵豆:小cool 龙,你对全球气候变暖了解多少?

小cool 龙:我知道,这都是温室效应带来的后果。二氧化碳、水蒸气、甲烷和氟利昂等温室气体能够吸热和隔热。它们就像给地球盖上了一床厚厚的被子,让太阳输送到地球的热量无法辐射回太空。随着温室气体排放得越来越多,地球也就越来越热了。

精灵豆:除此之外,地球还有另一床厚被子,那就是同质核化冰云。我下面要说的降温办法,就是要打这种冰云的主意。

冰云:在高空低温环境中,完全或者几乎完全由冰晶结合而成的云。

同质核化冰云:水汽直接冻结成冰晶后组成的冰云。这种冰云密度大,云层厚,会将热量阻挡在大气层内,犹如给地球盖上了一床厚被子。

小cool 龙:豆子,你看这期的“鸟虫专题”,里面的斑姬鹟真是太可怜了。由于气候变化,它们和大山雀正面遭遇,结果连家都没了!

精灵豆:你瞧,这就是全球气候变暖带来的恶果!要是继续恶化下去,类似的事情恐怕会越来越多。

小cool 龙:难道,就没有办法解决这个问题吗?

精灵豆:办法嘛,倒也不是没有。

精灵豆:科学家的办法是,将同质核化冰云“变”成更薄的异质核化冰云。这就相当于是将厚被子变成薄被子,地球也就没那么热了。

小cool 龙:想法挺好,可实现起来容易吗?

精灵豆:只要增加大气中的不可溶颗粒物就可以了。

小cool 龙:不可溶颗粒物?那不是大气的污染物吗?

精灵豆:冰云所在的高空,温度仅有-60℃。这样的环境下,细碎的冰晶本身就是不可溶颗粒物了。用飞机将它们带上高空,然后散播出去,既能给地球降温,又不会污染环境。

小cool 龙:这个冰,散得好!

异质核化冰云:水汽在高空中遇见不可溶颗粒物,形成冰晶后组成的冰云。这种冰云密度小,云层薄,不容易阻挡地面的热量释放。

异质核化冰云和同质核化冰云都由水汽组成,二者是此消彼长的关系。人为增加异质核化冰云,就减少了同质核化冰云这床“厚被子”产生的机会。

火山喷发出的大量火山灰就能够形成异质核化冰云,但这种方法显然不环保。目前,科学家们正在论证用冰晶制造冰云的可行性。或许在不久的将来,这种方法就能成为解决全球气候变暖的撒手锏。

融冰术,给火星加加热

精灵豆:你别看咱们着急要给地球降温,可有人正想着如何给另一颗星球升温呢。这颗星球,还是未来人类星际移民的首选。

小cool 龙:我知道,是火星!可是,给它升温干什么?

精灵豆:如今,火星的环境可不适合人类生存,必须加以改造。升温就是目前看来最简单、最靠谱的改造办法。

水是生命之源,火星上有水,也就有了生命存在的基础。

目前,科学家不但在火星表面发现了流水的遗迹,而且在火星两极发现了冰层。2018 年,意大利科学家甚至利用高级探测雷达,在火星南极冰层下发现了一个大型液态水湖。

然而,对人类来说,火星环境极不友好。

首先,火星很冷,平均温度只有-52℃。虽然有些地方在太阳的照射下能达到28℃的“高温”,但由于大气稀薄,热量无法保存,一旦太阳落山,气温立马就会跌到0℃以下。

其次,火星的大气稀薄,有害的宇宙射线能直接穿透大气。缺少这一层屏障,无论是人类还是人造物体,寿命都会大大缩短。

第三,火星稀薄的大气中氧气含量很低。火星大气的主要成分为二氧化碳95%,氮气3%,氩气1.6%,只有很少的氧气、水汽等。大气中还悬浮着很多尘埃。

小cool 龙:还是不明白升温究竟有什么用……

精灵豆:升温后,火星上的冰层和干冰(固态二氧化碳)就会融化,大气的密度会因此增加。二氧化碳和水蒸气本来就是温室气体,能使火星的温度继续升高。如此循环,火星就会形成厚厚的大气层,宇宙射线也就“望而却步”啦。随着水汽的增加,火星上会逐渐出现雨雪天气,能将大气中的尘埃洗涤干净。之后,人类再通过植物改善大气环境,火星就有望变成第二颗宜居的淡蓝色星球。

小cool 龙:说来简单,到底如何升温呢?难道从地球上运煤炭上去烧吗?

精灵豆:哈哈,那要烧到什么时候?科学家们首先想到的是丢几颗核弹到火星上去,一炸,冰就融化了。但核爆的能量难以让火星达到理想的温度,而且还会留下可怕的核辐射。

小cool 龙:这个念头也太疯狂了吧?

精灵豆:的确。所以,科学家们又有了新的设想,那就是在火星轨道上建设大量的反射镜,将太阳光持续反射到火星极地,从而使冰盖融化。

2011 年,美国国家航空航天局的火星勘查卫星在火星南极地区发现大量干冰,二氧化碳含量相当于目前火星大气含量的80%。这些干冰一旦融化,将极大地改变火星大气环境。

另外,太空反射镜不但能用来给火星加热,也能给地球降温。有科学家就提出在地球外围布置太空反射镜,以反射掉多余的阳光。

小cool 龙:一个降温,一个加热;一个散冰,一个融冰。地球和火星还真是一对好哥们儿。

精灵豆:哈哈,等这两个设想付诸实践,咱们不但会有一个更好的地球,还能有一个分担人口和环境压力的火星,真是想想都激动。

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