最后的冰河时代什么时候会发生?

Question

随着太阳亮度的缓慢上升，地球表面的温度将会上升。地球会因为太热而不再有冰期吗?如果有，那是什么时候?

编辑:现有的答案误解了问题。我想要一些边界条件，例如。“当太阳的亮度提高10%，地球变成一个‘潮湿的温室’”和“当太阳把地球变成煤渣”。这些条件意味着最后一次冰河时代将发生在现在的1-4亿年后。一个更好的估计就太棒了。除非我遗漏了一些东西，根据斯蒂芬-玻尔兹曼理论和一些合理的假设(例如光度线性增加)，应该有可能得到一个粗略的计算。

Answer 1

目前，没有人确切地知道太阳亮度的变化是否会导致长期的气候变化。人们已经做了各种各样的研究，其中大多数是在全球变暖出现之后，试图解决这个问题。结论很有趣:

1. 太阳不是最近地球变暖的原因。
2. 现在还不知道太阳是否影响了过去的气候。

以下是一些研究(支持长期争论的双方):

• 国家研究委员会的一份报告(可在这里)发现太阳黑子活动可能是太阳亮度微小变化的主要原因。太阳黑子活动有一个持续11年的周期性趋势，研究在观察长期趋势时已经考虑到了这一点。研究的一个目标是蒙德极小期，这是一段太阳黑子活动低迷的时期:

  

  蒙德极小期与小冰期重合，小冰期是一段短时间的低温期。事实上，太阳可能会在未来几十年内进入一个类似的时期。观察可以显示这两个事件之间是否有联系。

  然而，NRC得出的结论是，即使不是不可能，也很难找到任何数据支持存在长期模式的理论。Hal Maring总结得最好:

  NASA总部的气候科学家Hal Maring研究了这份报告，他指出“小组成员提出了许多有趣的可能性。然而，很少(如果有的话)被量化到我们可以明确评估它们对气候的影响的程度。”

• 在论文中在耦合模式中证明了1470年冰川气候循环的可能太阳起源作者:Holger等人研究了被称为Dansgaard - Oeschger事件的时期。这些气候振荡持续了1470年。Holger等人分析了格陵兰岛的冰芯，并试图建立模型太阳能强制即地球吸收或辐射到太空的能量量。他们还用海洋和大气来解释变化(NRC的报告也得出结论，太阳效应可以通过大气和地球的其他部分向下渗透)。他们的结论是，尽管没有1470年太阳活动周期的记录存在，但分析支持了太阳变化和地球气候变化之间的联系。

  在大家兴奋之前，我要补充一点:1)我还没有找到其他科学家对这篇论文的任何评论，所以我不确定它是否受欢迎;2)1470年的周期不能解释长期的冰期，也不能解释最近全球温度的上升。

可以找到另一篇潜在的有趣的(付费的)论文在这里．资讯网站是在这里，但我不确定它是否完全中性。不过，它似乎确实体现了两面性。

我将在此结束:无论太阳是否严重影响地球气候，米兰科维奇周期对冰河期的影响最大。

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太阳亮度的剧烈变化将改变冰期…太阳将在大约10亿年后经历这一过程。它仍然在主序列上，而且还会在那里停留44亿年吗,但它会变得明亮大约10%。

一旦这样的后果将是那样的地球将失去海洋．通过一个被称为“潮湿温室”效应的过程，水被加热并到达大气层，在那里，氢原子从氧原子中释放出来，逃逸到太空中。目前这种情况发生的速度非常非常小，但在大约10亿年后，太阳将变得足够亮，这种情况将以灾难性的速度发生。

这将最后一个冰川期的时间定在现在到未来10亿年之间。要想弄清楚，我们得看长期模式，例如米兰科维奇循环。这张图最能说明问题:

从现在到最右边，不过只有80万年。这是无益的。这这张图虽然更清晰一些，但只显示了太阳亮度的变化，而没有考虑太阳亮度的任何变化(尽管这在未来80万年里不会影响我们!)

这是你问题的实际答案:我们不知道。这是因为地球的某些部分比其他部分更容易受到太阳变亮的影响。例如，NRC发现太平洋与太阳活动有很强的关系。因此，当太阳变得更亮时，一些地区仍然会受到米兰科维奇周期的强烈影响，而其他地区可能会发现自己比正常情况下更热。

不过，我们可以确定一件事:那肯定是在10亿年前!

Answer 2

在我看来，有三个主要因素。冰河期和冰河期是有区别的。米兰科维奇旋回似乎在各个冰河期的形成和消退中起着关键作用，但它似乎没有触发冰河期。

现代第四纪冰期大约开始于258万年前。米兰科维奇周期很可能在那之前很久就开始了，所以不太可能是米兰科维奇周期触发了这一时期，只是它们在这一时期的周期中发挥了作用。

太阳的极大期和极小期可能也是如此。它们来了又走，但它们不太可能是冰河期的驱动因素。

冰川作用时间轴

第四纪、卡鲁冰期和安第斯-撒哈拉冰期都发生在过去的4.5亿年，它们之间相隔很长一段时间，所以成因应该更长期地研究。米兰科维奇周期在26,000、42,000和100,000条时间线上运行，这对于推动数百万年的变化来说太短了。

好的，三件事。

陆地和海洋位置，太阳输出(长期的，不是短期的太阳黑子变化)，以及二氧化碳

陆地及海洋布局

对于冰河期来说，有一件事似乎是必要的，那就是在一个或两个极点上都有大片陆地。原因很简单，陆地给冰提供了生长的地方，当陆地冰生长成冰川时，反照率增加，海洋下降。冰川上方的高海拔往往会吹出冷空气，维持冰川。此外，随着海洋冷却，海洋可以容纳更多的二氧化碳，降低大气中的二氧化碳，减少温室效应。这些反馈循环往往会使冰河时代变得更冷，而且只有在一个或两个两极都有陆地的情况下才有可能发生。南极洲漂移到南极，大约在3000万年前开始形成冰川，在大约1500万到2500万年后，它将漂移到南极，开始融化。我认为，一旦南极洲漂移到温暖的水域，冰河时代可能就会停止。1500万年左右?也许更多的?

也有可能加拿大或俄罗斯漂移到北极，随着巨大的南极冰川被巨大的北极冰川所取代，但我认为普遍的共识是，当南极漂移到更温暖的水域时，我们可以预期冰河时代停止。我们也可以期待海平面升高，反照率降低，不再有冰期循环。

太阳能输出-长期的，而不是短期的太阳黑子周期。

太阳变得越来越亮，这意味着地球拥有更多的能量，预计在未来10亿年里，地球的温度将上升约10%——大约每1亿年上升1%。(源)．1%可能听起来不多，但实际上是很多。太阳的变化被认为是造成小冰河期的原因，其变化约为每平方米1 - 1.5瓦。(源)

太阳亮度增加1%将在每平方米13-14瓦的范围内，所以随着太阳越来越亮，如果其他一切保持不变，肯定在1 -2亿年内，太阳将足够热，使冰河期几乎不可能发生。该网站表明，太阳亮度增加10%可能导致47°C, 116°F。要结束冰河时代所需要的时间要比这少得多。(源)

我们还得考虑轨道漂移。如果地球正在慢慢远离太阳，这也是一个因素，根据这项研究，它正在以每年15厘米的速度远离太阳(源)因此，在1亿年内，距离太阳15万公里，距离太阳远0.1%，太阳辐照度减少约0.2%，这只是太阳输出量增加的20%，因此，至少根据目前的估计，这将被太阳越来越亮所掩盖。(源)

固碳/大气CO2 PPM

最后，从长期来看很难预测的是碳封存。二氧化碳在过去数百万年里一直在减少，二氧化碳的减少可能在当前的冰期周期中发挥了作用。这是完全有可能的，尽管有些人可能不同意，但肯定有可能的是，目前人类活动导致的二氧化碳上升已经让下一个冰河期失去了基础，我们可能已经改变了地球，足以结束冰河期周期。轨道强迫被认为只有1摄氏度左右，但由于反馈机制，冰河期可能比现在低10摄氏度左右。我们人为增加的二氧化碳预计会使地球变暖，所以以目前的二氧化碳水平，完全有可能无法形成冰河时代。源

引用:

各种气候模式对二氧化碳当量浓度翻倍的估计的不确定性在1°C至3°C范围内，在更大的温度变化下，概率分布具有长尾。

但是，从长远来看，二氧化碳不太可能保持在400ppm的水平，尽管它很有可能不会下降到拟人前的水平，即我们在最近的冰期周期中处于180到280ppm之间的循环水平。这可能足以改变最近的冰期周期，尽管对二氧化碳封存的长期预测是非常困难的，但我个人确实相信，通过燃烧化石燃料，我们实际上可能已经结束了冰期周期。我绝不是说这是肯定的，但这是有可能的。

我们也看到二氧化碳浓度在数百万年里逐渐下降，所以有可能，在一两年里，我们会看到二氧化碳浓度比我们看到的更低，也许冰河时代会重新出现。未来几百万年的大陆漂移是可以预测的，较长时期的太阳输出也在一定程度上是可以预测的，但二氧化碳的封存是非常难以预测的——所以这是这个估计中的未知因素。

正如我们从图表中看到的，在过去1500万年左右的时间里，二氧化碳的PPM一直在稳步下降。随着海洋变冷，它可以储存更多的二氧化碳，因此温度下降和二氧化碳PPM下降之间可能存在相关性——这是主要的气候反馈机制之一，但预测未来的二氧化碳水平——我甚至不知道该猜些什么。当然，足够低的二氧化碳PPM可能会导致进一步的冰期，即使在南极洲漂移出南极之后，所以，有一个问题——太多的未知。这个问题没有答案。

第四个可能的关键驱动因素是洋流，正如巴拿马地峡的形成可能是当前冰期周期的一个关键驱动因素的理论所表明的那样，但预测未来数百万年的洋流变化超出了我的能力范围。

这三个主要的驱动因素似乎符合过去的冰河期。

在4.25亿至4.5亿年前的安第斯-撒哈拉冰期，二氧化碳水平要高得多，但很久以前，太阳的亮度可能比现在低3%至4%，大部分土地都在南极圈上空。

卡鲁冰期与二氧化碳的下降和O2的增加有关(源)

这可能又长又乱，需要更多的清理，我邀请对手，但我认为这是估计冰河期何时结束的要点。确切的答案是不可能的。

Answer 3

很难准确地说出下一个冰河时代将在什么时候发生，要说出最后一个冰河时代就更难了。

如果我们以目前的知识水平来支持自己，太阳正处于其生命周期的中期，即恒星演化理论(见:https://en.wikipedia.org/wiki/Stellar_evolution)，这意味着在某一时刻，它将开始冷却，在下一个周期中，它将变成一个巨大的红色，体积不断增加，直到吞噬地球，毁灭地球。它将增长到地球和火星之间的半径。

我认为最后一个冰河期将会很长，在冷却和转变期间以红色开始。它将以巨大的红日毁灭地球而结束。预计它将发生在大约45亿年后。

Answer 4

我相信最后的冰河期将发生在大约1亿到1.5亿年后太阳每1亿年会变热1%大约1亿年后，在那个时间点之后，将会太热，任何冰河期都不会发生。