点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:科协年会|郑永飞院士:气候走向极端,答案藏在地球内部
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

科协年会|郑永飞院士:气候走向极端,答案藏在地球内部

来源:光明网2026-07-31 09:49

  极端高温屡破纪录,暴雨洪涝频刷极值。“天气越来越反常”,正成为许多人的共同感受。不过,把时间尺度拉长到地球46亿年的叙事里,这样的“反常”或许寻常得多。在地质历史上,比今天热得多,也冷得多的时刻,比比皆是。

  在第二十八届中国科协年会“青藏高原多圈层耦合与全球气候变化”专题论坛上,记者采访了中国科学院院士、中国科学技术大学教授郑永飞。这场由中国矿物岩石地球化学学会承办的论坛,聚焦多圈层相互作用如何影响全球气候,郑永飞是首位作报告专家。

  过去谈气候变化,大家习惯“抬头看天”。但在郑永飞看来,外因只能解释常态波动,“只有地球内部的作用才能产生极端值。”

科协年会|郑永飞院士:气候走向极端,答案藏在地球内部

  “雪球地球”假说:20世纪90年代,以Kirshvink为代表的美国科学家提出了新元古代存在至少2次全球性被冰雪覆盖寒冷的“雪球地球”假说。

 地球“体温”的极端时刻

  这些年极端天气频发,人们总觉得气候“乱了套”。但在地球漫长的岁月里,这样的冷热起伏并不稀奇。

  郑永飞提到著名的“雪球地球”事件。大约6亿年前,在前后约半亿年的时间里,整个地球几乎被冰雪完全覆盖,只有赤道附近还残留着少量河流和绿洲。“那时候没有人类,极端的寒冷把整个地球冻住了。”他说。而地球“热”起来同样惊人,地质历史上热到四十多度的时期,不是一次两次。

  为什么地球的“体温”会如此大起大落?

  外因只能解释常态,极端要靠“地心”

  郑永飞梳理了气候变化的外因,如太阳对地球辐射的强弱、地球绕太阳运转时距离和角度的变化、月球对地球的潮汐吸引等。“我们地表看到的刮大风、下大雨,很多台风,都跟这几个因素有关。”他说,但这些外部因素,只能解释平均值的正常波动,解释不了“雪球地球”这样的极端事件。

  郑永飞说,最初科学家把“雪球地球”归因于外因,后来的研究却发现,它与地球内部的火山喷发、地幔运动密切相关。“所有这些古代气候出现的极端寒冷和极端的高温,都和地球内部的关系很大。”

  地球内部的活动究竟有多剧烈?郑永飞介绍了一个地质学上的经典规律。大陆板块的运行像一个循环往复的过程,大陆裂解、海底扩张、大洋俯冲、大陆碰撞,然后再次裂解。“这个过程在地质历史上已经持续了成千上万回,火山喷发是其中的常见现象。所有这些古代气候的极端寒冷和极端高温,都与地球内部的活动关系很大。”

 给地球装一支“体温计”

科协年会|郑永飞院士:气候走向极端,答案藏在地球内部

  郑永飞在野外地质考察

  要回答“气候为何走向极端”,先得读懂地球深部的活动。而读懂深部,离不开测量工具。

  20世纪80年代柯石英、90年代金刚石的相继发现,证明大陆地壳曾俯冲到80公里乃至120公里以下的深度,又重新折返回地表。这一结论由郑永飞团队通过氧同位素研究得出。他们在岩石中发现了极端的同位素信号,且被完整保存下来。“我们发现的负异常值是-10,地幔值是+5,相差这么大。这就要求整个过程必须快进快出、居留时间非常短暂。”

  回忆这个发现,郑永飞讲起一段趣事。一次学术报告后,一位同行听完用了一个妙喻,“你这不跟油炸冰淇凌一样吗?冰淇凌裹上面粉下油锅,外面滚烫,里面冰凉,瞬息出锅。”这个精妙的比喻后来被他写进专业论文,获得国内外同行认可。

  二十多年前,郑永飞在国际上准确计算出矿物氧同位素分馏系数,相当于为探测地球深部的温度计“定了标”。“人测体温,是根据水银的热胀冷缩。地球越往深处温度越高,当年在地下的岩石形成时温度压力有多高,就需要温度计、压力计。”他说。

 为什么是青藏高原?

  青藏高原被普遍认为是研究大陆动力学最理想的天然“实验室”。郑永飞说,人们常说世界有南极、北极,还有“第三极”——第三极就是青藏高原。“珠穆朗玛峰是世界最高峰,它不仅是地形高峰,对气候的影响也非常直接。”

  青藏高原是世界上面积最大的高原隆起,也是两个大陆最新碰撞的典型范例。但郑永飞强调,这座高原的“成长史”远比人们以为的漫长。从地质上看,青藏高原在显生宙时期就分阶段形成,并非新生代一次隆起;印度与亚洲大陆的碰撞挤压是短暂的,高原的大幅度隆起主要属于“碰撞后”的构造过程。

  进一步看,青藏高原的隆升不只是“撞”出来的。郑永飞提出,对流地幔的动力过程同样关键,岩石圈减薄、软流圈上涌、热膨胀从底部把高原抬起,这正是多圈层耦合的生动写照。

  “过去我们讲气候变化,强调更多的是地球表层的影响。”郑永飞说,“但还有地球内部的,把内部对外部的影响搞清楚,才能真正回答,气候为什么会走向极端。”(光明网记者乐通 宋雅娟 陈雪松)

[ 责编:宋雅娟 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • “星”耀“北大仓”:黑土地上演别样丰收浪漫

  • 中国品牌亮相米兰时装周

独家策划

推荐阅读
9月23日,当太阳行至黄经180度时,我们迎来二十四节气中的第十六个节气——秋分。
2026-09-23 09:19
实施藏粮于地、藏粮于技战略并非抽象概念,它实实在在体现在产量、装备和技术水平的变化里。
2026-09-23 09:14
一只烂苹果长出小蘑菇,竟一路“走”向太空育种;一辆由大学生制造组装的方程式赛车,让围观者眼里放光;一台智能交作业提醒机,出自中小学生之手……这些都是发生在2026年全国科普月活动上的真实片段。
2026-09-23 08:56
油炸薯条、烘焙咖啡等食品,日常生活中很常见,但高温加工过程会产生丙烯酰胺,这是一种需要加以控制的污染物。
2026-09-23 08:55
在自然灾害面前,我们需要确保两个“安全”——生命安全和财产安全。如何最大限度减少人员伤亡和财产损失,一直是我国防灾减灾救灾工作的重点。
2026-09-23 08:53
一个优良豆类品种的诞生,至少需1代杂交、6代自交,用传统育种方式得花10年左右。10年后的“新品种”,还能满足市场需求吗?尽可能缩短育种时间,才能减少不确定性。
2026-09-22 09:18
目前,“拉索”已联合“天关”“中国天眼”“银河画卷”等不同波段天文设施形成新的队伍,对重要科学问题进行攻关。
2026-09-22 09:09
记者从中国地质大学(北京)邢立达课题组获悉,中外科学家团队在安徽下三叠统南陵湖组地层中发现巨型鲎类遗迹化石。
2026-09-22 09:01
西北大学地质学系研究员韩健等联合国内外研究学者,在距今5.18亿年的云南澄江生物群中发现了步带动物新物种——胶膜玉净虫。
2026-09-22 09:00
在甘肃科技馆的科学市集“创想驿站”,兰州市第二十二中的段延浩站在自己制作的模型前,沿着风机、太阳能板、储电仓一路介绍。
2026-09-22 08:59
“面向智能社会的科学素质:机遇、挑战与变革”
2026-09-22 08:07
2026科普中国智库论坛暨第三十二届全国科普理论研讨会
2026-09-21 17:29
棘皮动物辐射对称,具钙化骨骼和管足;半索动物两侧对称,身体柔软并保留鳃裂。由此推论,步带动物两个门类的共同祖先并非此前推测的无触手蠕虫状动物,实际上部分类群已经具有较为发达的滤食附肢。
2026-09-21 09:23
弘扬科学家精神,既要有庄重的纪念,也需要在生活中讲好具体的、鲜活的人和故事。
2026-09-21 09:18
20日,在由中国科普研究所主办的2026科普中国智库论坛暨第三十二届科普理论研讨会上,数项新成果——《国家科普能力发展报告(2024—2025)》、《中国公民科学素质报告(2025—2026)》、《科普服务高质量发展智库报告》、《鼎新致远:科普服务高质量发展的实践探索》、“科普人才培养丛书”及《中国科幻发展年鉴2026》发布。
2026-09-21 09:16
北京大学第三医院运动医学科副主任医师刘振龙对此给出了一个基本判断:“AI+医生”人机协作模式的探索,将进一步推动AI技术与专业医疗服务的融合创新。今年5月,复旦大学附属中山医院“胸部一扫多查智能体”落地应用,处理病例已超250万例。
2026-09-21 09:15
记者20日从科技部获悉,2025年度全国科普统计数据显示,我国科普经费投入稳健增长,公共财政投入发挥引领作用,2025年全国科普工作经费筹集额达243.98亿元,比2024年增长9.8%。
2026-09-21 09:08
工业和信息化部近期印发《信息通信行业发展“十五五”规划》,提出到2030年,全面建成覆盖完善、性能领先的新一代通信网,为到2035年基本实现信息通信行业现代化奠定坚实基础。新一代通信网是以6G为代表的下一代通信基础设施,是通信、感知、计算、智能深度融合的全新网络形态。
2026-09-20 09:30
2026海洋合作发展论坛日前在山东青岛举办。论坛上发布的《中国海洋发展指数报告2026》显示,2025年中国海洋发展指数为132.3,比上年增长2.5%,海洋经济高质量发展稳步推进,海洋强国建设取得新成效。
2026-09-20 02:25
工业和信息化部、国家发展改革委等十部门18日发布《医药工业发展“十五五”规划》。规划提出,到2030年,生物医药研发应用稳居世界前列,创新驱动效能充分释放,重点领域关键核心技术实现系统性突破。
2026-09-20 02:35
加载更多