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科学家在南极找到地球上最寒冷的地方
日期: 2018/07/01 14:08 阅读: 172
来源:国家地理中文网

东南极朗霍夫德冰川的表面上布满小湖泊。摄影:DIGITALGLOBE VIA GETTY IMAGES撰文:ALEJANDRA BORUNDA

地球表面最冷能到什么程度呢?根据卫星对已知地球上最寒冷地点的测量,这一温度为-97.8℃。

在漫长的极夜期间,科学家在南极洲的冰川上观测到了上述极端温度。就像他们本周在《地球物理研究通讯》上报告的那样,该研究团队认为这可能是地球上所能达到的最低温度。

“这个地方的温度非常接近极限,简直就像是另一颗星球,”研究负责人、科罗拉多大学博尔德分校国家冰雪数据中心的研究者Ted Scambos说道。

这一温度打破了之前的地球最低温记录:1983年,在距离南极点不远的俄罗斯沃斯托克站,科考人员测量到了-89.2℃的温度。在这种低温环境下,人类不能多吸几口空气,因为这可能导致肺部出血。俄罗斯科学家如果外出检查气象站,必须戴上能够加热空气的面具。

温度极低的低洼处

虽然东南极冰原表面看起来比较平坦,实际上却是圆顶状的,从中部到边缘就像是一个巨大的冰龟壳。沃斯托克站位于圆顶的顶部附近,不过并不处于最高点,站点下方的冰厚达3.5公里。Scambos的团队猜测冰原的最高点温度可能会更低。

东南极冰原的最高点没有任何气象站,也没人在南极的深冬期间测量过那里的温度。不过,卫星从南极上空经过时可以测量冰原表面的温度。因此,Scambos和同事决定查看几年的卫星数据,标识出何时以及哪里的温度最低。

的确,他们在东南极冰原的最高点发现了近100个气温极低的地点。最冷的地点是冰原上的浅洼处。这可能是因为冷空气沉入了这些浅洼处,就像进入河谷或峡谷中一样,英国南极调查局的极地科学家John Turner说道,他没有参与本研究。

“这些地点都位于冰原上的低洼处,肉眼可能都无法看到,”他说道。

冰原表面上方的温度就会高出几度,这也是俄罗斯沃斯托克站的科学家之前测量到的最低温的地方。通过对比卫星测量数据和最近气象站的数据,Scambos和团队发现,在这片地区接近人脑袋高度的地方,温度会稍微高一点,大约为-94℃。但在冰原表面,也就是双脚会碰到冰雪的地方,气温则低至-97.8℃。

“你肯定不希望自己的双脚碰到这些地区的冰雪,那可是一点都不好玩,”Scambos说道。

模糊视线

只有极其特殊的条件才会产生如此极端的温度。首先,必须是严冬期间;其次,空气须连续静止几天,天气必须非常晴朗,冰原上空不能有一丝云彩。

虽然极其寒冷,冰依旧能辐射微量热量。通常情况下,冰辐射的大多数热量会被空气中的水蒸气捕获,然后传回地表,因此下层大气还能锁住一些温度。

但在南极的干旱期,当空气中的大多数水蒸气蒸发殆尽后,“一扇窗户就会打开,在地球上的其它地方这扇窗户通常不会打开,”Scambos说道。接着,冰原释放的微量热量就会进入太空,冰原表面则会变得更加寒冷。

导致极端低温的晴朗天气非常适合观察太空,因此科学家在距离这些极端低温地点数公里的地方放置了一台望远镜,Scambos的团队指出。

“水蒸气是我们的天敌,”亚利桑那大学的天文学者Craig Kulesa说道,他管理着高海拔南极太赫兹望远镜。“我们把望远镜安放在这个极其干燥的地方,不过如果放在16公里之外的地方,效果会不会更好呢?”

随着全球气候不断改变,这个问题可能值得考虑,虽然目前没有比南极更好的观察地点。随着大气中的水蒸气浓度不断增加,也就意味着地表附近会锁住更多的热量,进而使温度上升。因此,非常适合观察太空的晴朗天气将会变少,如果科学家希望找到地球上温度更低的地方,留给他们的时间不多了。

“随着温室气体排放量不断增加,水蒸气浓度上升,整个南极的温度将会上升3-4℃,”Turner说道。“在地球上找到温度更低的地方的可能性将会越来越小。”

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