如今全球气候持续变暖，整个地球变得越来越热，曾经的冰河期还会再来吗？什么时候会来呢？

其实，这个问题会有点复杂和神秘，尤其是当你将人为造成的气候变化因素加入其中。

我们一起来想象一下，上海的天际线是不是很美丽、很壮观？现在我们再发挥一下想象力，如果上海的天际线被覆盖在将近3000米的冰层下呢？是不是有点“流浪地球”的既视感？实际上，这种场景就是地球上一个冰河时期顶峰的景观。

在地球最近的地质历史范围内，这种景观也并不稀奇。 在过去的260万年（或称为第四纪时期），我们这个星球已经经历了50多个冰河时代，其中还有较温暖的间冰期。

01 冰河期的痕迹

但是，到底是什么导致冰原和冰川周期性地扩张和膨胀呢？据我们所知，冰河时期是由一系列复杂而相互关联的因素所驱动的。这些因素包括地球在太阳系中的位置以及更多的局部影响，比如二氧化碳水平。目前，科学家们仍在试图解开这个系统的运作之谜。尤其是，因为人类引起的气候变化，可能会永久性地打破了这个自然的循环。

几个世纪前，科学家们才开始寻找、识别过去地球深度冰冻的迹象，试图寻找答案。19世纪中叶，瑞士裔美国博物学家路易斯·阿加西记录了冰川在地球上留下的痕迹，比如，错位的岩石和被称为冰碛的巨大碎片，他怀疑这些痕迹是古代冰川携带并推动了很长的距离。

到19世纪末，科学家们已经命名了四个发生在更新世时期的冰河时代，从大约260万年前一直持续到大约11700年前。然而，直到几十年后，研究人员才意识到这些寒冷时期的到来，其实是有更多的规律性可循的。

20世纪40年代，塞尔维亚天体物理学家米卢廷·米兰科维奇提出了后来被称为“米兰科维奇周期”（Milankovitch cycles）的理论。这一理论在理解冰河时代周期方面取得了重大突破，对地球运动的洞察至今仍被用来解释气候变化。

02 米兰科维奇周期

米兰科维奇概述了地球轨道相对太阳变化的三种主要方式。这些因素决定了有多少太阳辐射（换句话说，是热量）能到达地球。

首先，地球围绕太阳运行的轨道形状是偏心的，在9.6万年的周期中，它从近乎圆形变为椭圆形。地球的运行轨道之所以会膨胀，是因为木星（其体积占太阳系总质量的4%）具有强大的引力效应，它将地球的轨道来回移动。

首先，地球绕太阳轨道的偏心形状，在96000年的周期内，从近乎圆形到椭圆不等。马斯林解释说:“木星体积占太阳系总质量的4%，它有很强的引力作用，可以把地球的轨道拉出然后拉回来。”

其次，地球是倾斜的，这也就是我们有季节变化的原因。地球自转的倾斜轴意味着一个半球总是远离太阳（导致冬天），而另一个半球总是倾向太阳（导致夏天）。这种倾角的变化周期约为4.1万年，这就改变了季节的极端程度。如果我们假设，这条轴线更垂直，那么夏天当然就不会那么热，冬天也就不会那么冷了。

第三，地球倾斜轴的摆动，它的运动就像一个旋转的陀螺。事实上，地球的角动量每天以非常快的速度绕地球一周又一周，这也导致了地轴的摆动。这种摆动发生在2万年的周期内。

03 冰河期开始的机缘

米兰科维奇发现，凉爽夏季的轨道条件是冰河时代特别重要的前兆。因为，冬天总是会有冰的，为了能使地球进入一个冰河期，在夏天里也必须让一部分冰块保留下来。

但是，要真正过渡到冰河期，光靠轨道现象带来的凉爽夏天是不够的。冰河时期的真正原因实际上是气候系统的基本反馈。当前，科学家们仍在探讨各种环境因素是如何影响冰川和冰川消融的。但最近的研究清楚的表明，大气中的温室气体水平发挥了重要作用。

例如，德国波茨坦气候影响研究所（PIK）的科学家们已经证明，过去冰河时期的爆发主要是由二氧化碳减少引起的。而现在由于人类造成的过度排放，大气中二氧化碳的急剧增加，可能已经抑制了下一个冰河期的到来长达10万年。

04 尾声

与地球上的其他力量不同，冰河时代塑造了全球环境，从而决定了人类文明的发展。比如，我们的肥沃土壤要归功于上一个冰河时代，它也塑造了今天的景观，留下了冰川和河流，形成了峡湾、冰碛和湖泊。然而今天，人类燃烧化石燃料所排放的废气将决定，我们是否能再次迎来新的冰河期，也将决定地球未来的发展。

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