地球科學

教科書上寫：地球構造分四層，從外至內分別為地殼、地函、液態外核和固態內核。但最新研究發現，在內核的內部還一個650公里寬的固態金屬球。這個發現不僅可能改寫教科書，也有助解析地球磁場的生成。在1936年以前，科學家所知的地球僅分為地殼、地函及地核三層。1936年丹麥地震學家雷曼（Inge Lehmann）透過地震波發現地核可再分成兩個部份──液態的外部地核和固態的內部地核，自此地球構造變為四層。約在20年前，研究人員推斷出第五層地核的存在，稱為最內層內核（The innermost inner core，IMIC），初估這層地核半徑約300公里，但具體資訊不足，留下許多疑問。

這張圖片當中左邊的雞尾酒杯和右邊的雞尾酒杯有什麼不同呢？其實左、右兩邊分別代表現代的海洋以及大約19,000年前最後一次冰河期的海洋。自從科學家首次確定冰河時期的大氣中二氧化碳遠低於暖期以來，他們一直在尋找對這項觀點理論的各項原因和證據，並認為其可能和海洋環流、海冰、含鐵塵埃或溫度有關。但是，一直都沒有一個電腦模型能夠依據現有證據的計算，來解釋為什麼在冰河時代穩定下來後，二氧化碳的含量會降低多達1/3。6月間發表在《科學進展》（Science Advances）期刊的一項新研究解決上述問題，提供了令人信服的證據──將海水溫度變化與南半球各大陸塵埃中鐵的變動相互組合。奧勒岡州立大學（Oregon State University）科學家安德雷亞斯‧斯密特納（Andreas Schmittner）表示，「過去許多分析海洋溫度的研究都假設海洋溫度在整個地球上以相同的速度降溫，大約為攝氏2.5度。

最近亞馬遜雨林火災的議題發酵，有人憂心忡忡，擔心地球會完蛋？有的人又抨擊「綠色恐怖主義」把雨林大火過度誇張，使用了很多假照片，於是陸續有朋友問我很多關於熱帶雨林燃燒的問題：為什麼會燒起來？為什麼之前不救火，現在又要救？怎麼救火？森林大火是自然現象嗎？是否對雨林更新有幫助？全球暖化是真的嗎？亞馬遜雨林燃燒，地球真的會完蛋嗎？我們能做什麼保護熱帶雨林？不會有立即性影響  但一點一點破壞累積起來就很可觀這次雨林燃燒的新聞，確實夾帶了很多「假照片」，也造成了很多人過度恐慌。這次的雨林燃燒不會對人類的社會、經濟或氣候造成立即且顯著的影響，人類不會馬上滅亡，不會明天就吸不到氧氣。但是，人類破壞雨林是事實，人類放火燒雨林也是事實。雨林雖然佔陸地面積不到10%，但是卻有超過一半的陸地生物生存在雨林裡。雨林是數以萬計生物的家，請問你家願意讓其他物種以經濟開發的名義隨便放火燒掉嗎？熱帶雨林非常潮濕，通常不會像

最近因為幾場極大的森林火災相繼發生，因此網路上有人相當害怕我們這個星球會不會因而窒息。嗯，雖然擔憂環境的負面變遷是一件好事，但是如果過分憂慮倒也是不必要的。這裡必須要說，我們並不會因為亞馬遜森林或是極地森林等大片森林的焚毀，而有氧氣存量上立即性不足的問題。過去有一些文獻確實曾寫過亞馬遜森林所在陸地的氧氣貢獻量可達20到40%，但這其實是指它所在周邊生態系統的供氧邊際效益而言，大約1/3的陸地光合作用發生在熱帶森林中，而且其中最大的腹地便是亞馬遜雨林。然而，亞馬遜每年會有特定的天然火災，加上亞馬遜雨林的生物量極大，亞馬遜雨林不僅支應這些龐大生物的食源，也支應牠們的氧氣供給，每一隻昆蟲或每一隻鳥或每一隻絨猴……等等，牠們的呼吸都由這片森林所支應，而森林中大量的有機殘體（其中包括大量的有機碳）被微生物所代謝、分解、儲藏在土壤當中等等，這些代謝所耗費的氧氣量更是驚人。所以，每一片森林所產生的氧氣淨

美國準總統川普長期不認同科學家提出的全球暖化證據，當選後還曾揚言刪除NASA地球科學部門的預算。不過在上週的美國地球物理聯盟年會（AGU）上，全球138國的頂尖地球科學家齊聚舊金山，趁著川普當選後及就職前唯一一場地球科學界的大規模國際會議場合，呼籲美國政治人物重視地球科學研究揭露的全球暖化證據，並支持科學研究。美國自然歷史博物館（Natural Historical Museum）更號召科學家發起公民活動，也得到許多科學家支持，站上台講述化石燃料導致全球暖化的危機。這場公民活動約有500人以上，一半以上是參加AGU的科學家，AGU則是兩萬多科學家參與的全球學術會議。暖化影響躲不過 科學管理協助轉型12月12日至16日，與會專家談論減碳策略與社會轉型，以及科學管理的重要性。科學家表示，當大氣二氧化碳濃度減少，海洋長期吸附的二氧化碳就會釋放出來，因此減碳的效應會比原先想像的來得小，也意味著我們

科學家發現一種新的調查過去氣候變遷的方法：研究古代地層中岩蹄兔乾掉的尿液。岩蹄兔（Procavia capensis）是一種具有高度社會性且相當吵雜的生物，體型約與亞非常見的天竺鼠差不多。牠們居住在岩石縫隙中，並且世代都會占領同一縫隙居住相當長的一段時間。在南非發現的一個巢中，其累積的尿液層最早可以回溯到5萬5千年前。法國蒙彼利埃大學研究計畫首席研究員Brian Chase說道：「岩蹄兔每天會固定在同一地點排泄，牠們的尿液濃稠、具有黏性且乾燥的相當快，最重要的是當中含有花粉、葉子、草屑及氣泡，這些物質提供了當年氣候環境的線索。一旦我們找到保存良好的固體尿液層，我們便會取出一些樣做為樣品並把它們挖回去研究。我們挖取排泄物來做研究，這是一個研究氣候變遷對當地環境影響相當有效率的方法。」

氣候變化會引發地震、火山爆發，令海嘯撲入曾被認為十分安全的海岸線。乍一看，這樣的想法似乎不可理喻。保護地球的那層薄氣罩籠在上空，它的變化，怎會驚動地殼，影響地下深處的變化呢？這其實反映出我們想像力的匱乏，也反映出我們對大氣層、海洋、固態地球（「地圈」）知之甚少，這些地球上的物質構件交織在一起，並相互作用。提到氣候變化，我們大多數人簡單地認為，變化，就是氣候也許會變暖一點點，洪水和乾旱問題可能會加劇，海平面緩慢上升。但事實表明，我們所在的星球是個複雜得出乎大家意料的傢伙，它應對急劇變化的方式多種多樣：其中一些—例如前文所提到的—直截了當，可以預測；一些方式出人意料，而另一些則令人瞠目結舌。最後一種類型就屬於地圈學的範疇了。我們所居住的星球的外層非常敏感，極易改變。地殼似乎安穩堅定；但以驚人的頻率發生的地質災難表明，事實並非如此。我們只需回想近幾年的英國：2010年4月，位於埃亞菲亞德拉冰蓋下

科學家表示，因為日本發生強震，導致昨天地球自轉快了1.6微秒。美聯社（AP）今天引述美國國家航空暨太空總署（NASA）地球物理學家葛羅斯（Richard Gross）的計算，因為日本發生規模8.9強震，導致地球自轉快了1.6微秒。1微秒是百萬分之一秒。這次地震造成地球自轉加速的程度，比去年智利地震所造成的影響還大一點，但是2004年蘇門答臘強震，使得當天地球自轉快了6.8微秒。這次日本地震是1900年以來第5大強震。

科學家利用美國國家航空暨太空總署的費米伽瑪射線太空望遠鏡（NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope）在雷電風暴上方發現反物質束，締造首次地球上，反物質在自然狀態下出現的記錄。科學家認為反物質粒子是在雷暴圈内形成，閃電時地球高層大氣中的伽瑪射線閃光中。根據他們的估計，全球各地每天約出現500次伽瑪射線閃光，但大多數探測不到。任職於亨茨維爾，阿拉巴馬大學費米伽瑪射線爆發監控小組成員邁克爾.布里格斯表示：「這些信號是證明雷暴會產生反物質粒子束的第一個直接證據。」他上週在西雅圖召開的美國天文學會會議上公佈了該小組的調查結果。太陽耀斑在爆發過程中製造出反物質。在地球所在的銀河系中曾觀測到反物質雲，但這種現象從未出現在地球上。

一項最新的行動應用技術，將過去大多只有地球和環境學家使用的氣候、地震等等之類相關的圖像和數據庫平民化，讓一般大衆也可以享用。地球觀測軟體EarthObserver App可以在iPhone、iPad或iPod Touch設備上顯示陸上、水裏和空中的天然地形特徵和氣流。該軟體是由哥倫比亞大學的 拉蒙特-多爾蒂地球觀測站(Lamont - Doherty Earth Observatory)所發明的。其設計以直覺式的觸控方式，借用手指的滑動，就可以使用幾十個遍布世界各地經常更新的數據庫。目前在蘋果網路商店應用軟體的教育網站可以自行免費下載。但短期内預計終會開始販售收取小額費用。

台灣的環境問題不斷，中央研究院地球科學研究所23日在一項會議中，揭櫫未來重點發展方向之一是加強環境地球科學研究，其中尤其以台灣地區的環境課題為優先進行的工作重點。中研院23日舉行全院性的中長程學術發展研討會議，地球所所長葉義雄在報告時指出，台灣地區目前面臨不少環境問題，如海岸及河川污染、土壤流失、地層下陷、廢棄物處理、地震與地質災害、季節性及區域性的水資源供需失衡等。以地球科學作切入點來研究環境問題，不但對時空分布及因果關係了解得更透徹，更具備鑑往知來的預測能力，最能達到永續發展的目標。