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凉爽的热带悖论
凉爽的热带悖论是白垩纪和始新世温暖无冰时期热带温度的模拟估计值与代理建议的较冷温度之间存在明显差异。当新的代理衍生温度在过去的温室气候中显示出明显变暖的热带时,这个长期存在的悖论得到了解决。低梯度问题,即相对于当今非常温暖的极地地区,仍然是最先进的气候模型的问题。
悖论的由来
基于代理的古温度重建似乎可以预测热带和两极之间的低温梯度。来自地表有孔虫的数据表明,在白垩纪晚期,一个异常温暖的时期,海面温度比今天低。该术语后来被应用于类似的情况,例如在始新世期间。
在第三纪有效的气候模型未能产生这种低温梯度;为了匹配观测到的数据,他们预测热带地区应该是40°C或更高——比代理所说的要热得多,也比今天观察到的热带地表温度要热得多,后者平均约为25°C(77°F)。为了尝试匹配数据,需要涉及不合理涡流的奇异模型。
楷模
开发了模型来预测和解释白垩纪和始新世温暖时期冰的缺乏。模型是根据应尽可能简单的基本原则开发的。因此,第一个模型试图仅使用不同的大陆配置来解释冰的缺乏。如果不使用增加的大气CO2浓度,这些将无法产生无冰状态;对照证据核对了这一假设,发现该假设是有效的。这带来了一个新的困难:更多的CO2会产生更温暖的热带海洋温度,并且有证据表明它们与今天相同甚至更冷。
支持凉爽热带海洋的数据
有孔虫数据表明热带温度比今天低,不同意陆地代理,后者谈到温度更高-儘管大多数陆地数据是基于热带以外数据的推断。
错误来源
单个样品的分析误差约为2-3°C,但在分析样品时会降至0.5-1.0°C-不足以解释差异。其他因素意味着任何原始样品都可以被认为具有高达3°C的相关误差。盐度、动力学和成岩作用的变化也会混淆分析:后两者均估计会使估计温度降低1-2°C,并且难以量化。
将数据与模型核对
假设数据是真实的,它们如何与模型的预测相一致?可以“调整”模型的唯一方法是摆弄云的参数化,这是任何模型中最不可预测的方面之一。该模型经过调整,假设较高的CO2水平会产生更多的热带云层复盖,从而保护这些区域免受太阳热量的影响。但是,没有证据表明这种行为,并且仍然存在问题。两极仍然比模型预测的要温暖。提出了进一步的反馈,包括海洋向极地热传输的增加,以及高纬度地区的植被反应,但这些并不能分别完全解释南半球和冬季的行为。
解开悖论
温暖的暗示-陆地代理
来自陆地代理的数据表明赤道可能已经达到30°C-然而,这个数字是基于在热带以外发现的数据的推断。这意味着有孔虫的代理是错误的——这些测试可能被成岩作用盖印了。研究人员转向浅海软体动物,因为很容易确定它们的壳是否已被成岩作用改变。
检测软体动物的成岩作用
许多软体动物的壳是由文石构成的,文石是一种通过成岩作用迅速被方解石取代的矿物。此外,近岸软体动物的贝壳保持季节性变化,这一特徵在成岩信号存在时会丢失。这消除了关于外壳是否受到沉积后过程影响的歧义。
来自软体动物的数据
来自软体动物的证据表明始新世和渐新世之间的冷却。从密西西比海湾拍摄,他们记录的始新世温度约为26°C,渐新世温度为22°C;这种降温具有明显的季节性,重建后的水温在夏季降低了5°,但在冬季仅降低了3°。如果CO2是冷却的主导力量,这种趋势最适合。
软体动物的冬季温度与有孔虫的温度非常匹配,这表明有孔虫主要在冬季生长。总体温度与陆地和模拟估计的海面温度比今天高4-5°非常吻合。
重新评估有孔虫记录
镁/钙古温度计是最近开发的δ18O方法的替代方法,并且避免了后一种方法中固有的许多不确定性。与来自同一地点的原始δ18O记录相比,使用这种技术产生的结果与预期的结果更一致。进一步的艰苦研究仅针对那些可以证明没有经历任何成岩作用的有孔虫,实际上给出了与预期相似的δ18O特徵,表明保存不良是造成最初混乱的原因。
不可抗拒的力量悖论
不可抗拒的力量悖论(也是不可阻挡的力量悖论或盾矛悖论)是一个经典的悖论,被表述为“当不可阻挡的力量遇到不可移动的物体时会发生什麽?”不可移动的物体和不可阻挡的力量都被隐含地假定为坚不可摧的,否则这个问题将有一个微不足道的解决方案。此外,假设它们是两个实体。悖论的出现是因为它建立在两个不相容的前提之上——可以同时存在诸如不可阻挡的力量和不可移动的物体之类的东西。
起源
东方思想中这种悖论的一个例子可以在汉语矛盾词的起源中找到(汉语:南方;拼音:máodùn;lit.'spear-shield')。这个术语起源于公元前3世纪的哲学着作《韩非子》中的一个故事(参见Kanbun§Example)。在这个故事中,一个人试图出售长矛和盾牌。当被问到他的枪有多好时,他说他的枪可以刺穿任何盾牌。然后,当被问到他的盾有多好时,他说它可以防御所有的矛攻击。然后有人问他,如果他拿长矛去打盾会怎麽样?卖家无法回答。这导致了成语“自相卫星”,或“自相矛盾”。
另一个说明这个主题的古代神话例子可以在永远无法捕捉的Teumessian狐狸和永远不会错过猎物的猎犬Laelaps的故事中找到。意识到这个悖论,宙斯,天空之王,将这两种生物都变成了静止的星座。
应用
与这个悖论相关的问题可以应用于两个抽象定义的相反极端之间的任何其他冲突。
由这些看似悖论产生的答案之一是不存在矛盾——不存在错误的困境。ChristopherKaczor认为,改变的需要表明缺乏权力而不是拥有权力,因此,一个全知的人永远不需要改变他们的想法——不改变未来将与全知相一致,而不是与之相矛盾。
茶叶悖论
茶叶悖论是一种现象,即一杯茶中的茶叶在搅拌后会迁移到杯子的中心和底部,而不是像螺旋离心机中所预期的那样被迫迁移到杯子的边缘。对悖论的正确物理解释是詹姆斯汤姆森在1857年首次给出的。他正确地将二次流(地球大气和茶杯)的出现与“底部摩擦”联繫起来。Boussinesq在理论上处理了环形通道中二次流的形成早在1868年。A.Ya.对河弯流中近底颗粒的迁移进行了实验研究。Milovich在1913年。解决方案首先来自AlbertEinstein在1926年的一篇论文中,他解释了河岸的侵蚀,并否定了贝尔定律。
解释
搅拌液体通过离心作用产生螺旋流动模式。因此,预期茶叶会因为它们的质量而移动到杯子的边缘。然而,流动的水和杯子之间的摩擦会增加水压,从而产生高压边界层。这种高压边界层向内延伸,甚至克服了茶叶离心驱动质量的惯性。因此,正是杯子和水之间的摩擦力在茶叶的质量上产生了向心力。
高压边界层也影响产生熟悉的螺旋模式的流动示意图。高压边界层-由搅拌引起-迫使水向外并沿杯子边缘向上,压力增加。然后水围绕中心向下、向内然后向上移动(见图)。这样,流动示意图施加了一个超过茶叶质量的向内力,有效地遏制了茶叶向外(离心)的趋势,并导致了可观察(向心)悖论。
同时,水的圆周运动(在x轴上)在杯子底部比顶部慢,因为底部的摩擦面更大。虽然有足够的水流速度,但这种差异可以将移动的水体“扭曲”成这样的螺旋。
应用
该现像已被用于开发一种从血浆中分离红细胞的新技术,以了解大气压力系统,以及在啤酒酿造过程中分离出漩涡中的凝结块。