《流浪地球2》讓春節(jié)電影院徹底火爆起來，與熱播中電視劇《三體》一起點(diǎn)燃了大家對(duì)浩瀚宇宙的向往，恭喜中國(guó)電影工業(yè)，感謝大劉！帶著地球去流浪，不僅要考慮地球地殼能不能扛得住，還得考慮地球氣候的未來。

(資料圖片僅供參考)

流浪地球II火爆上映，恭喜大劉和主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)！

本文只跟各位討論一個(gè)電影里沒有展開的腦洞：

“流浪地球”計(jì)劃開啟后，地球氣候會(huì)變成什么樣？人類扛得住么？

先上結(jié)論，流浪地球計(jì)劃開始之后，地球氣候?qū)⑦M(jìn)入“地獄模式”，徹底不宜居。

按照影片設(shè)定的“流浪地球”編年史，2030年，聯(lián)合國(guó)向全世界公布“流浪地球”計(jì)劃，按照項(xiàng)目實(shí)施，可以分為6個(gè)階段，需要總共2500年，大約100代人共同努力。

《流浪地球》的劇情發(fā)生在2075年，地球航行到木星附近，希望利用引力彈弓效應(yīng)讓地球飛出太陽系。圖片來源：《流浪地球》劇照

在這整個(gè)階段，地球氣候?qū)l(fā)生完全“滄海桑田”的變化！

本文不討論地殼能不能扛得住，就說氣候和生存環(huán)境變化。

無限增加的碳排放：高溫、海平面上升

在“前剎車時(shí)代”（2030-2039）和剎車時(shí)代（2040-2080），地球上將會(huì)開展大規(guī)模工程建設(shè)：2034年開始地下城一期的建設(shè)，以及分布在全球的10 000臺(tái)高度達(dá)11000米的行星發(fā)動(dòng)機(jī)的建設(shè)。這么大規(guī)模的建設(shè)必然導(dǎo)致全球?qū)剂系南臒o限增加，同時(shí)目前遏制化石燃料排放的《巴黎協(xié)定》也會(huì)自動(dòng)停止（地球都要?dú)缌耍@時(shí)候再要《巴黎協(xié)定》也沒啥意義了）。

如果用氣候模型來預(yù)估一下，“流浪地球”計(jì)劃實(shí)施后，氣候前景比目前科學(xué)界預(yù)想的最壞情景還要可怕。

小知識(shí)

RCP表示的是“代表性濃度途徑”（ Representative Concentration Pathway ），描述了未來可能出現(xiàn)的不同溫室氣體濃度變化的曲線，對(duì)應(yīng)不同輻射強(qiáng)迫增加的情景，用來推演未來氣候可能出現(xiàn)的變化，不同情景中，人口、經(jīng)濟(jì)、能源使用方式、溫室氣體排放濃度等均有所差別，下圖中的RCP2.6、RCP6等就是表示不同的情景。

RCP8.5是一種不進(jìn)行任何減排行動(dòng)（一切照舊，不進(jìn)行減排），一直依賴化石能源發(fā)展經(jīng)濟(jì)的未來情景，表示到2100年輻射強(qiáng)迫水平增加8.5 W/m2。

在目前高排放情景（RCP8.5）下，到2300年大氣中CO2濃度接近2000ppm，而在流浪地球的大基建中，到2080年全球CO2濃度就將達(dá)到2000ppm以上，圖片來自IPCC報(bào)告。

在目前高排放情景（RCP8.5）下，到2300年大氣中CO2濃度接近2000ppm，全球平均溫度達(dá)到7.8±2.9℃，在流浪地球中，這一時(shí)間會(huì)提前到2080年之前，全球升溫更高，圖片來自IPCC報(bào)告

在剎車時(shí)代，到2080年，全球二氧化碳濃度將達(dá)到2000ppm以上，全球平均氣溫將比工業(yè)革命前（19世紀(jì)初）高約8-10°C，陸地增溫約為10-15°C，致命性極端高溫（濕球溫度超過35°C）將成為全球絕大多數(shù)地區(qū)的白晝常態(tài)。南極與格陵蘭島的大陸冰川融化導(dǎo)致海平面比工業(yè)革命前上升60米以上，全球沿海主要城市（紐約、東京、倫敦、上海、北京、香港、天津、新加坡市等）全部淹沒于海面以下，潼關(guān)以西的陜西關(guān)中地區(qū)將成為我國(guó)首都區(qū)，聯(lián)合國(guó)總部遷往西藏林芝地區(qū)。

致命性高溫成為常態(tài)，全球進(jìn)入無冰狀態(tài)，海平面比目前高70米，全球海岸線大幅度退縮，我國(guó)海岸線退到太行山一帶，全球沿海大城市幾乎都被淹沒。

自轉(zhuǎn)停止：全球大氣環(huán)流徹底改變

在自然情況下，由于地球自轉(zhuǎn)，全球形成的三圈環(huán)流和盛行風(fēng)系塑造了地球的面貌，包括全球洋流的分布，它們保持著固有的路線，在全世界循環(huán)往復(fù)。

地球地表的大氣循環(huán)也與地球自轉(zhuǎn)有關(guān)系，圖片來源：ESA

由于剎車帶來的地球減速，地球逐漸停止自轉(zhuǎn)。由于地球自轉(zhuǎn)，全球形成的三圈環(huán)流和盛行風(fēng)系塑造了地球的面貌，包括全球洋流的分布，它們保持著固有的路線，在全世界循環(huán)往復(fù)。當(dāng)?shù)厍虻剞D(zhuǎn)消失之后，形成穩(wěn)定大氣環(huán)流的科里奧利力消失，目前地球穩(wěn)定的三圈環(huán)流徹底改變，中緯度西風(fēng)帶和低緯度東風(fēng)帶消失。

由于地球停止自轉(zhuǎn)，日夜交替消失，全球?qū)⒂邪肽晏幱诎讜儯肽晏幱诤谝梗诘厍蛳蜿柮骈L(zhǎng)達(dá)半年的白晝期間，溫度極高，最高溫度將長(zhǎng)期維持在70 °C以上，而背陽面中心溫度極低，最低溫度將降至零下60°C，處于冰封狀態(tài)。向陽面日下點(diǎn)附近形成巨大暖中心，背陽面極冷中心形成巨大冷中心。地球大氣將主要以大規(guī)模對(duì)流與湍流運(yùn)動(dòng)為主。由于全球尺度風(fēng)系的消失，地球系統(tǒng)的熱交換效率降低，將使得全球向陽和背陽面平均溫度差將達(dá)到100℃以上。

由于地球是逐漸停下來的，所以不用擔(dān)心驟停帶來的摧枯拉朽般的摧毀。

如果地球突然停止自轉(zhuǎn)會(huì)怎樣？

如果地球突然停止自轉(zhuǎn)，地表的一切物體，包括你和我在內(nèi)，都將在慣性的作用下沿地球轉(zhuǎn)動(dòng)切線方向、以地球自轉(zhuǎn)的速度飛速射出。這一速度根據(jù)物體所在緯度不同而變化，居住在北極圈附近的愛斯基摩人將以360千米/小時(shí)的速度飛出，這已經(jīng)比在高速公路上行駛的汽車還要快了，而如果你恰好在赤道附近的國(guó)家旅行，地球突然停止自轉(zhuǎn)時(shí)，你將以超過1600千米/小時(shí)的速度飛出，這一速度已經(jīng)超過了音速，但是還沒有達(dá)到第一宇宙速度，因此，地表的建筑、人類、動(dòng)物等并不會(huì)因此逃離地球，而是會(huì)以極快的速度彼此相撞，甚至在撞擊發(fā)生一段時(shí)間后，你才能聽到碰撞的巨響。

而且如果地球驟停，大氣層在慣性作用下仍會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的大氣和地球表面產(chǎn)生極大的相對(duì)速度和摩擦力，風(fēng)速會(huì)比人類經(jīng)歷過的所有臺(tái)風(fēng)還要大。

“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”，地球大氣的絕對(duì)速度超級(jí)大，在赤道地區(qū)就會(huì)瞬間刮起1600千米/小時(shí)以上的大風(fēng)，而在居住著全球人口總數(shù)85%左右的南北緯45°之間的區(qū)域，也將受到超音速狂風(fēng)的襲擊。這些比12級(jí)臺(tái)風(fēng)還要大14倍的颶風(fēng)，可以將陸地上突出的建筑瞬間夷為平地，所到之處，只會(huì)是斷壁殘?jiān)？梢哉f，地球表面的生物將在一瞬間遭遇到滅頂之災(zāi)。

如果地球驟停，引發(fā)的最大風(fēng)速將會(huì)是臺(tái)風(fēng)風(fēng)力的十幾倍以上，圖片來源：NOAA

海洋沸騰，氣候地獄來臨

當(dāng)然，以上情況還沒有考慮行星發(fā)動(dòng)機(jī)的熱輻射的條件，如果考慮行星發(fā)動(dòng)機(jī)的熱輻射，那情況可完全不同。

行星發(fā)動(dòng)機(jī)是重核聚變實(shí)現(xiàn)的，其部分能量用來推動(dòng)地球，另一部分必然轉(zhuǎn)換為熱能。全球10000臺(tái)行星發(fā)動(dòng)機(jī)的總推力達(dá)到150萬億噸，其功率達(dá)到目前地球接收到的太陽能的40倍，相當(dāng)于有40個(gè)太陽照耀全球，引起的地球升溫非常恐怖。當(dāng)然從核能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換效率必然達(dá)不到100%，甚至達(dá)到90%也是天方夜譚，只要有大概2.5%的熱量輻射，就相當(dāng)于一個(gè)太陽的照射量。目前全世界主流的汽車引擎熱效率在30-40%之間，個(gè)別引擎熱效率能突破40%，因此行星發(fā)動(dòng)機(jī)的熱輻射將造成數(shù)個(gè)到數(shù)十個(gè)太陽的輻射，如果按照10個(gè)太陽的輻射度來算，地球表面的溫度將超過200℃，全球海洋沸騰，這可是真正的地獄。

只要行星發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，以上狀況就完全無法避免。高溫和沸騰的海洋將消滅地球表面的所有生物，大氣中水汽量急劇增加，進(jìn)一步加劇溫室效應(yīng)，全球溫度持續(xù)升高，將很有可能達(dá)到金星的狀況。水汽進(jìn)入高層大氣，在聚變的烈焰和太陽風(fēng)的作用下，從地球高層大規(guī)模逃逸，在2500年后流浪地球結(jié)束階段，很有可能將喪失所有的地表水分，當(dāng)行星發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，地球會(huì)像火星一樣荒蕪。

這可是個(gè)可怕的未來，對(duì)此評(píng)估之后，不知道聯(lián)合國(guó)還會(huì)不會(huì)啟動(dòng)“流浪地球”計(jì)劃？

歡迎點(diǎn)贊關(guān)注“科學(xué)有溫度魏科”，2023年，我將和一群年輕的氣象學(xué)家一起關(guān)注持續(xù)發(fā)酵和發(fā)展的氣候危機(jī)，給大家?guī)碜钚碌臍夂蛐畔⒑头罏?zāi)減災(zāi)知識(shí)，希望能有助于提升全社會(huì)防災(zāi)減災(zāi)的意識(shí)和能力，最大幅度減少災(zāi)害造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，一起守護(hù)我們的家園。

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