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如果一夜之间全球平均气温骤降40摄氏度,会发生什么,如今的人类科技扛得住这样的大降温吗? 第1页

  

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如果真是没有任何准备的话,一夜之间不仅全球大部分人必死无疑,所有的国家基础设施,特别是电网硬件上也扛不住。有人说内乱内战的,在那种情况下没有级别最高的防寒装备,出门连几百米都走不了。

如果给个几年甚至几十年准备时间造类似《流浪地球》、可以长时间以可控核聚变发电自持的地下城系统,可以保证文明继续存在一段时间。但几年内的全球粮食产量可能下降到灾前的5%甚至更低,这样就导致仍然只有少数人能长期生存。

不管人类如何,生态圈肯定全面崩溃。当冰期终于结束时,地球表面将完全变成另一副景象,甚至连大气成分都将改变。

当然如果气温大降的原因是外星人把太阳做成了戴森球,那这个冰期将永远不会结束了。


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北京时间,0点09分,全球气温降低1℃:

在室外稍微留心的人,已经能感受到气温的降低,但并不觉得反常。

不过全球气象局,以及南极科考队,已经监视到了气候的异常。

除了大气的逐渐变化外,海洋温度也受到影响。但由于海洋比热容较大,此时降低的平均温度,大约为0.01℃。

两极冰川开始以难以察觉的速度,向赤道扩张。

  • 关于大气温度逐渐降低与海洋温度下降的关系,将会放在后文探讨和计算。

北京时间,0点45分,全球气温降低5℃:

室外的人,已经能明显感受到气温降低,一些国家的气象局,已经发现全球平均气温的降低,呈现几乎完美的线性关系。

虽然从温度开始降时,就有气象学家根据线性关系,推测6小时后,气温将会降低40℃,但很多人并不相信。

随着气温降低的线性关系一直维持,越来越多的气象工作人员相信,地球正因某个神秘的原因不停地降温。

地球究竟能度降低到多少度,没有任何人能猜到。可能降低10℃就会停止,也有可能一直会降低上100℃。

虽然绝大部分人,并不太相信温度可能会降低太多。但一些国家,已经做好了诸多的预案。

例如北方加强供暖,组织城市民众向防空洞、地铁、地下隧道等转移,兵民挖地下隧道等等。

但也有一些反权威国家,虽然政府和主流媒体也向民众发出了警示,但由于反权威的传统,绝大部分民众依旧在户外活动。

也有一些国家,几乎没有向平民发出任何的预警。

此时,海洋平均温度在45分钟内,大约降低了0.25℃,冰川扩张的速度稍微加快了一些。

北京时间,1点30分,全球气温降低10℃:

全球所有人类都感受到天气的异常变化,人们开始恐慌,世界末日的传言瞬间传遍互联网和大街小巷。

绝大部分的人都开始哄抢物资。一部分熟睡的人也被惊醒,加入了哄抢物质的队伍,甚至开始寻找庇护所。

但也有相当部分人并不相信发生了世界末日,一切按部就班。

一些寒冷地带,长期在外的人群,发生了少数冻死的事件。

此时海洋平均温度降低大约1℃,两极冰川的扩张速度进一步加快。

北京时间,3点00分,全球气温降低20℃:

越来越多的人相信世界末日的来临。

一些政府也开始组织人民群众避灾,启动所有的防空洞,以及地铁、地下隧道等等,以提供人们避灾。拥有暖气的北方城市,同时加大供暖,睡熟的人们也被全部叫醒。

而没有如此组织力的一些国家,则陷入了巨大的动乱之中。为了抢夺庇护所,杀人事件频频发生。

全世界的寒冷地带、亚寒带,已有大量人口被冻死。

此时海洋平均温度降低了4℃,北极冰川已经扩张到欧洲、俄罗斯、加拿大北部,并以可见的速度迅速扩张。

北京时间,4点30分,全球气温降低30℃:

赤道附近的温度也已经降低到了0℃左右,进入“冬天”模式,陆地上的水源开始纷纷结冰。

对于北方供暖系统,以及农村的土炕,得以在低温环境下,损失仅少量的人口。政府组织军队和志愿者,开挖大型的地下集聚区。

全球范围内的绝大部分寒冷地带,大量人口被冻死。原本亚热地区的大量人口,因为骤降的温度低到-15℃,没有足够的保暖衣服,同样导致大量人口被冻死。

一些国家发生更大的动乱,暴乱民众开始攻占国会。也有一些国家,究竟冻死了多少人都完全无法统计。

海洋温度已经降低了8℃,北极冰川已经扩张到了欧洲大部分,俄罗斯、加拿大绝大部分。

北京时间,6点00分,全球气温降低40℃:

海洋温度降低了15℃,北极冰川已经南移到了北纬60℃附近。

北极冰川扩张到了俄罗斯、加拿大全境,甚至中国和美国的北部。

全球陆地上所有的水源全部结冰,高纬度的发达国家,供暖主要提供给富人,穷人被纷纷冻死。

虽然有一些发展中国家,纬度并不高,但由于一些客观原因,大量的人口也被分冻死。

全球冻死的人口,保守估计也有30%,可近25亿,甚至可能超过半数人口。

全世界城市人口大约对50%,而乡村人口,往往没有地下设施,在没有长期准备的情况下,绝大部分人都会被冻死。

北京时间,6点00分之后,则分成两种情况:

  • 第一种,温度一直持续在40℃,大约几天之后,整个地球就会进入超级冰河世纪

虽然一开始剩下的人类可以躲在地下生存,但地热(尤其是地表附近)是有限的。

寒冷究竟会渗入地下多少,那就得看冻土层究竟有多厚,而冻土层有多厚,可以通过海洋的冰川的平均厚度来判断。

大约在23亿年前,因为蓝细菌拥有了光合作用的能力,释放氧气进入大气,消耗了温室气体甲烷,导致地球上最大的一次大冰期事件——第一次雪球地球事件(休伦大冰期)。

  • 这个时期也是地球曾经达到的最冷的时代。

当时全球温度降低到了-50℃。而题主假设的降低40℃,致使平均气温大约降低到了-25℃,是雪球时代的一半。

而休伦大冰期的冰川厚度达到1.6千米厚。

我们知道,地球越深处地热量越多,那么零下25℃,冻结的平均冰川平均厚度,保守估计也有300米以上。

如此深度,哪怕像中国这样的国家,也只能维持小部分人口。

基本上和流浪地球的状态,没有什么两样.

全世界会以中国为中心建立地下世界,以等待全球的解冻。如果地球因为什么原因一直不解冻,依靠地热、核能,以及太阳能,人类倒不至于灭绝,但地球所能容纳的人口将会降低到无限低的地步。

基本所有动植物,都得人工培育,全球范围内,总人口应该不能超过1亿人,甚至1000万。

或许科技达到一定突破之后,有一定可能性创建冰上帝国,但也有可能只能永远生活在地下。

  • 第二种、如果是6点之后,外界因素突然撤销,地球自然回温。

因为海水的比热容远远高于空气,全球气温最终将会维持在6点左右时,海水温度附近。

也即,全球平均温度暂时维持在0℃左右。

就中国冬季来说,大约海南15℃,深圳0℃,上海-20℃,北京-30℃,哈尔滨-45℃。

由于全球范围内结冰面积空前增加,阳光被大量反射,地球温度回温很慢。

地球将处在比较久的冰期。

中国的纬度来说,虽然容纳的人口也会大量减少,比现在的俄罗斯倒是好不少。俄罗斯直接进入北极冰川的范围内,在很长的一段时间中,北极冰川才会把它吐出来。

我很怀疑,那时候的欧洲、俄罗斯、加拿大可能会故意制造大量的温室气体,以让地球回温。

那但哪怕是这样(温度仅仅6小时降低40℃,然后不再干涉),人口也可能降低到10亿以下,然后再逐步回升。


其实,关于人类科技是否能抗得住大降温,只需要考虑一个因素就可以探讨清楚了:

当前,人类大约处在卡尔达肖夫指数0.73文明阶段,每秒产生的能源大约是

即便假设海水24小时内的温度变化仅仅只有1℃,那么总热量变化也达:

一天 ,功率为 ,是人类当前所有能源总功率的2000倍。

在地球自身的热量变化面前,人类所能使用的能源是微乎其微的。

面对 全球大降温,人类不可抵抗的原因,不仅仅在于科技,更是在于能源的利用率。

卡尔达肖夫指数,达到1级文明时,能够使用母星接收到恒星的总辐射时,地球的功率恰恰是 ~

也就是说,人类要在抗住-40℃的大降温,必须得达到卡尔达肖夫指数1级文明才行。


气温与海洋温度关系的推导:

气温降低之后,地表温度也会开始降低。

地表温度主要由海水温度所决定。

海水对外传递的热量,主要由以下构成为:直接辐射热量,地球表面向空气的对流热传导,水流转化的机械功、水分蒸发等。

相对于辐射热量以及对流传导热,水机械功和蒸发损失的能量,已经是很小一部分,这里忽略不计。

先来看看空气温度降低时,海水的热辐射:

根据斯特藩-玻尔兹曼定律,物体对外的辐射通量(单位面积对外的辐射功率)为:

为辐射系数, 为斯特藩-玻尔兹曼常量,取值 , 为热力学温度。

海水和地球表面近似地看做黑体辐射, 取值为1(水为0.97),海水损失的辐射热量,等于向外热辐射减去接受到的热辐射,即:

为海水的表面积。

海水的对流热传导,则可以根据牛顿冷却定律计算:

,A表面积。

地表平均风速2~3m/s,海水的平均流速0-5m/s,海面的空气对流系数,可取为 左右。

那么对于某一时间T来说。

损失热量,

降低温度为:

其中m为海水质量,c为海水比热容。

根据题主的描述,可知地球在6小时降温40℃(40K),那么一秒钟降低温度为

可计算出,1秒内,

海水每秒钟下降的温度,只有空气温度的28000分之1。

当 足够小的时候,可近似得到如下关系:

得:

6个小时,总用时21600s,n=21600

得:

也就是说6小时之后,地表的平均温度大约降低了15℃左右。

虽然最后只是很粗暴的简化处理,但对于对于变数极大的海洋对流热传来说,15℃的降温并不是上限。


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谢邀,

基本上所有高复杂性的问题,比如说天气预报、地球洋流、股票预测、大型生态系统演化、癌症、狂犬病等等。

具体一点的,湍流、堆积固体颗粒的流动计算。




  

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