地球大气二氧化碳0.03%,火星大气二氧化碳95%,为什么火星更冷?

为什么火星这么冷?火星大气95%被二氧化碳占据,却可以冷到零下133度?到底是什么导致了火星“寒冷的体质”?

地球大气二氧化碳0.03%,火星大气二氧化碳95%,为什么火星更冷?

我们知道,地球的二氧化碳导致了严重的温室效应,使得地球的温度逐渐升高造成恶劣的影响,但是地球的二氧化碳也仅仅占大气的0.03%。但是火星大气几乎全是二氧化碳,为什么它的温度反而比地球冷?如果二氧化碳的微小浓度能够储存足够的热量,对地球造成全球变暖的影响,为什么火星反而会更冷呢?难道是因为地球的公转轨道比火星靠前,额,或许这是一个原因,但是这个原因明显也不足以影响如此多二氧化碳的威力,那么原因就在火星上了。

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虽然火星大气大部分是二氧化碳,但是火星的大气层稀薄而干燥。而行星表面温度的计算方法有四种主要成分:大气成分、大气密度、含水量(来自海洋、河流和空气湿度)以及与太阳的距离。当然还有其他成分,包括季节效应或磁气圈的存在,不过这些影响相对较小。

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当我们观察地球时,这些成分之间的平衡使得我们的星球适合生命居住。这种平衡的变化会导致在整个地球范围内都能感受到的影响,这正是我们星球大气中温室气体增加的原因。大气中二氧化碳、甲烷、六氟化硫和其他气体浓度的增加使地球表面温度逐渐升高,冰雪覆盖的地方开始融化,极端天气事件变得更加频繁,并将在今后许多年继续恶化。

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也就是说二氧化碳的浓度(CO₂)和其他温室气体改变导致这种转变我们的气候。自1950年代以来,我们已仅仅只是提高了二氧化碳水平大气中百分之一的一小部分,但这已经导致我们的气候的变化。但是火星大气稀薄,也就是说它的浓度并不高,所以这种温室效应的效果远远达不到地球上的效果,再加上火星较远,因此火星的温度偏低。

地球的二氧化碳

而在地球上就不同了,虽然二氧化碳仅代表地球大气的一小部分。它的浓度只有0.041%,但即使是很小的百分比变化也会造成地球二氧化碳浓度的大变化。

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通过分析困在冰里的古代气泡,我们可以知道很久以前地球的大气和气候是什么样的。在地球冰河时代,二氧化碳的浓度大约是200ppm。在更温暖的间冰期,二氧化碳浓度徘徊在280ppm左右,但自上世纪50年代以来,二氧化碳浓度持续无情地上升。到2013年,二氧化碳水平记录历史上首次超过400 ppm。

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这张图表是根据冰芯的气泡样本和二氧化碳的直接测量得出的,它显示了自工业革命以来大气中二氧化碳含量的上升。这种上升意味着浓度几乎增加了一倍,很明显,在地球表面温度的成因中,二氧化碳和其他温室气体起到了关键作用。

水的作用

水是地球表面的一种重要成分,水可以使温度变化缓慢。这就是为什么热带雨林的温度变化不大,而撒哈拉沙漠晚上很冷,全是因为地球上有丰富的水。

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我们再看看我们的固体行星,水星是离太阳最近的行星,但它的大气层非常稀薄,却不是最热的行星。而金星则非常热,它的大气层二氧化碳含量超过96%,而且密度非常大。虽然火星的大气也富含二氧化碳,但它非常稀薄,非常干燥,而且离太阳更远,水的缺乏使火星上的温度发生了很大的变化。火星探测车晚上的温度在摄氏零度以上几度到零下80度之间。这些原因使得火星成为一个非常寒冷的地方。

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