[科學發展] 冰河時代

冰河時代  < 摘自科學發展月刊382期 2004年10月 78～79頁 >

作者：王道還 （中央研究院 歷史語言研究所 人類學組）

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  「冰河時代」是個通名，也是個專名，地球四十六億年的歷史，反覆發生過
大規模的氣候變遷，「冰河時代」是其中的一種。今年九月九日，一個科學團
隊發表研究報告，指出五千五百萬年前，也就是新生代古新世結束時，北極海
的氣候像今日的地中海。他們的證據來自北極南方兩百公里的海底沈積層，其
中有只能在亞熱帶海域生存的藻類化石，而早些時候生活在當地水域的物種，
卻不見蹤影。換言之，現在有厚冰層覆蓋的海面，當年水溫在攝氏20 度左右，
許多物種因而滅絕。


  一九八○年代，海洋地質學家在南極也發現過同樣的證據。科學家推測，當
時大氣中可能突然增加了許多溫室氣體，特別是甲烷，才造成那麼大規模的氣
候變遷。至於那些甲烷怎麼來的，沒有人知道。


  古新世結束後，大氣平均氣溫就一直下降，直到更新世。更新世是著名的「
冰河時代」，起於一百八十一萬年前，迄於一萬五千年前。對更新世與先前的
上新世（五百三十二萬年前至一百八十一萬年前），人類學家特別感興趣，因
為人類與黑猩猩源自同一始祖，自六百萬年前分別演化後，主要的演化階段發
生在上新世與更新世。


  更新世的特徵是：北半球北方有長期而穩定的冰單覆蓋大地；赤道非洲則溫
溼多雨。大量的水鎖在陸上冰裡，海平面因而比現在低一百公尺以上。許多今
日的海峽，包括台灣海峽，當年都是生物的通衢大道。不然，人不可能在四萬
年前就進入澳洲定居，一萬五千年前抵達美洲。


  但是更新世一百八十萬年中，並非一直都很寒冷，其間氣溫起伏過好幾次，
可以細分為許多「冰期」，以及冰期之間的「間冰期」。冰期的平均氣溫比「
間冰期」低攝氏7 度。自七十萬年前起，每個冰期大約持續十萬年。以長期趨
勢而言，我們目前所處的時代（「全新世」），其實是「間冰期」而不是「冰
後期」。即使一萬五千年前上一次冰期結束，代表氣溫將長期走高，我們仍不
能確定我們最關心的未來，也就是我們的子女、孫子在世的年代裡，氣溫究竟
會如何變化。因此，協助我們描述冰期始末的詳細資料，對我們評估目前地球
暖化趨勢的後果，極為重要。


  一九九○年代，國際團隊在格陵蘭中部鑽取冰蕊，第一次得到了過去十多萬
年的詳細氣溫紀錄。當時科學家得到的印象是，更新世最後一次冰期（大約十
二萬年前開始）是「突然」發生的。


  但是科學家很快就發現，他們鑽取的兩根冰蕊（長度超過三公里），最下端（
占全長的百分之十）曾受擾動，其中資訊並不可靠。可靠的紀錄，起自十萬五
千年前，那時最後一次冰期已經開始了。換言之，科學家對冰期開始前後的氣
溫變化模式，其實一無所知。


  今年九月九日，另一份冰蕊分析報告在《自然》發表了。這次冰蕊是在格陵
蘭北部（現在平均氣溫攝氏零下31.5 度）鑽取的，由於那兒條件較佳，冰蕊
下段沒受過擾動，過去十二萬三千年的氣溫記錄都保存下來了。初步分析的發
現是，第一、最後一次冰期之前的「間冰期」，氣溫一直很穩定，比現在高攝
氏5 度；第二、最後一次冰期是緩慢地展開的，從十二萬兩千年前到十一萬五
千年前，氣溫逐漸下滑到「間冰期」與「冰期」平均氣溫的中間值。然後，氣
溫突然升高，並上下震盪了五千年，才逐漸下降到「冰期」的最低溫。


電影〈明天過後〉的科學

  更新世在一萬五千年前結束，但是氣溫回升了三千年後，又突然開始下降，
中東的幼發拉底河谷發生嚴重的旱災。學者推測這一波長達千年的寒流，促使
兩河流域的狩獵採集族群發展農業，以貼補日漸匱乏的野生資源，竟然為日後
的文明奠定了基礎。


  至於氣溫反覆的原因，學者推測，是加拿大境內的冰單，因為氣溫上升而融
化，最後形成一個大湖。


  一萬兩千年前，湖的東岸潰決，大量淡水順著今日的聖勞倫斯河谷，湧入拉
布拉多海。結果是，北大西洋接近格陵蘭南端的海域，鹹度下降，使得由赤道
北上的洋流因而停頓。北方失去了熱帶的熱量，越來越冷，導致冰期復辟。


  這個理論發表之後，立即引起許多有識之士的興趣，他們相信最近的大氣暖
化趨勢，也會造成同樣的結果，使氣候發生大規模的變遷。今年五月底在國內
上演的電影〈明天過後〉，情節就是以這個點子推展的。


  但是專家早就指出了，一萬二千年前那次短冰期，發生的條件與現在並無類
似之處，例如當時北歐與加拿大仍帶著冰帽。而根據計算機模擬，氣溫至少還
要再上升四、五度，才能導致洋流停頓。事實上，十二萬年前的間冰期，氣溫
就比現在高五度。因此電影與現實毫無對應之處。


  那麼我們就不必憂慮溫室效應了嗎？倒也不是，專家認為雖然電影裡的科學
並不堅實，可是氣候系統實在太複雜，我們不明就裡地往大氣灌注溫室氣體，
無異撩撥一頭憤怒的野獸。


----------------------------------------------------------- 完 -----------

資料來源： 《科學發展》2004年10月，382期，78～79頁


http://nr.stic.gov.tw/ejournal/Nscm/9310/9310-14.pdf

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推 imbgq:突然想起聖鬥士的冰河....XD