腦洞研究：如果地球逆向旋轉

credit:圖蟲創意

數十億年來，地球都在以和太陽同樣的方向旋轉，但如果地球反方向自轉會怎樣呢？

這個月初在奧地利舉辦的歐洲地球科學聯合會2018年度大會上，計算機模擬出了地球反方向自轉後帶來的影響：北美洲會被沙漠淹沒，南美洲的亞馬遜熱帶雨林則會被乾旱的沙丘代替，而非洲中部到中東地區則會遍布茂密的森林綠地。

本次大會，科學家的報告指出，在模擬中，不光是沙漠會從某些大陸轉去另外一些大陸，西歐的冬季還會受到極寒的折磨。藍藻細菌是一種可以通過光合作用釋放氧氣的細菌，它們會出現在從未出現過的地區。而且大西洋經向翻轉環流(AMOC)這種大西洋上重要的氣候調節洋流會消失在大西洋上，而重新在北太平洋上出現。

在地球圍繞太陽長年累月的公轉的同時，我們的地球每天24小時還會以北極點和南極點連線的地軸為中心自轉，自轉的速度在赤道每小時有1670公里。地球的自轉和其他天體的方向是相同的從西向東旋轉。當將北極點作為觀測點，地球的自轉是逆時針。據NASA所說，這種自轉方向在太陽系很常見，除了金星和天王星。(這兩個星球的自轉是自東向西旋轉)

地球的自轉產生的動量所塑造的洋流同風帶一起，為全球帶來了不同種類的氣候。比如說，這些氣候種類會為潮濕的叢林帶來更多的降水，或者將雨水浸潤的荒地的水汽轉移到別的地方。

大逆轉

為了研究地球的自轉是如何影響地球的氣候，近期科學家製作了一個地球自轉的數字模擬模型，模擬地球以相反的方向自轉。這個模擬模型的共同創作者、德國馬普氣象所的研究者Florian Ziemen在郵件中告訴LiveScience說，模擬中地球自轉的方向從北極點觀測的話是順時針的，也就是說是逆行自轉。

郵件中Ziemen還說道：「[地球逆向自轉]保留了所有地形的主要特徵，比如陸地和海洋的大小、形狀和位置，但卻為洋流和氣流與地形間的交互作用創造出了完全不同的現狀。」

研究者在項目概況中報告說，新的地球自轉為洋流和風帶以不同的方式影響大陸搭建了新的舞台，這種影響在全世界範圍內形成了全新的氣候條件。

轉圈圈

為了模擬地球逆向旋轉所帶來的影響，研究者使用了馬普研究所內的地球系統模型來改變地球與太陽的關係並顛倒科里奧利效應。科里奧利效應是推著物體在旋轉行星表面上運動的一種無形的力。

一旦數據修改之後，模型顯示出地球開始逆向旋轉。研究人員觀測到由於地球逆向旋轉，已經存在數千年的氣候系統產生了變化，地球上的大氣和海洋也開始起作用。科學家詳細的將它們記錄下來，現在他們正打算出版研究成果。

首先，研究人員發現，逆向自轉的地球是一個植被更多的地球。全球沙漠面積從4200萬平方公里縮減到3100萬平方公里左右。原先被沙漠覆蓋的地區有一半成為了草原，另一半則被森林覆蓋。他們還發現，模擬程序中世界植被碳儲量比現在的世界要多。

可是，沙漠並沒有從地球上消失，而是出現在了之前從未有過沙漠的區域，包括美國東南部，巴西和阿根廷的南部以及中國北部。

轉啊變啊變

逆向的旋轉還改變了全球風帶的模式，亞熱帶地區和中緯度地區的溫度也會發生改變；大陸的西部地區會變冷而東部邊界則會變暖，歐洲西北部地區的冬季會更加寒冷。洋流也改變了方向，增加海洋的東部邊界的溫度而降低西部區域的溫度。

在模擬中，現在負責在全球運送暖流的AMOC將會消失在大西洋中，但是一個類似的更強勁的洋流會在太平洋生成，將暖流帶到俄羅斯東部。Ziemen說這有一些不尋常，先前關於逆轉地球自轉的模型研究中沒有發現這一變化。

「但是AMOC是氣候系統里許多複雜的因素交互作用的產物，有很多原因會導致模擬結果的不同，」Ziemen說。

研究人員發現，印度洋洋流的改變將致使藍藻細菌統治這一區域，而地球正常自轉時它們從未在這一區域出現過。

但Ziemen認為，撒哈拉地區被植被覆蓋是「逆轉」地球模型中最有意思的變化。

「看見模擬模型中綠意盎然的撒哈拉不禁讓我思考為什麼我們的撒哈拉滿是黃沙，為什麼在逆轉的世界中卻不是呢？」Ziemen說道。「這個研究課題能引發我思考最根本的問題，這也是它的魅力所在。」

本文譯自 LiveScience，由譯者 Diehard 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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