可燃冰最新论文文献

6600万年前，一颗小行星撞向了尤卡坦半岛引发了全球剧震，滔天巨浪涌向了全球海岸线。岩浆不断从各处火山口涌了出来，超级火山更是断断续续地喷了接近100万年才将小行星撞击的能量卸掉。

火山带出的巨量尘埃弥漫在大气层之中，阳光难以穿透。地球上的植物作为食物链的第一块多米诺骨牌失去了太阳能源，无法进行光合作用纷纷枯萎，稳定的生态就此崩塌，恐龙的时代宣告结束。

当一切恢复平静，阳光穿透阴霾，植物逐渐复苏，食物也逐渐充盈。幸存下来的生物们开始重建生态秩序，纷纷争夺恐龙空出的生态位。

当初被恐龙按在脚下的哺乳动物（祖先）被撵到了逼仄、恶劣的生态位上。由于更能适应恶劣的环境，相对于恐龙，小行星引发的一系列灾难对哺乳动物的影响较小，因此哺乳动物率先崛起。然而号角刚刚吹响，环境就跟它们开了一个玩笑。

从6600万年前开始，地球似乎被某种力量控制着，温度不断攀升，主导着地球生物的演化方向。哺乳动物为恒温动物，凭借着适应能力强的先发优势，暂时还能碾压全场，然而蜥形纲后裔中的一股势力正悄然复苏。

如果说哺乳动物的演化方向是不断增强散热能力对抗高温，那冷血（变温）动物则如鱼得水。因为 哺乳动物需要不断消耗能量，保持温度恒定 。而 变温动物的体温与环境同升同降 ，越热相当于从环境中获得的能量越多，气温高意味着体温高，体温高则意味着生长代谢越旺盛。

随着地球气温攀升，重达1吨，长达15米的泰坦蟒横空出世，带领着堪比大型越野车尺寸的煤龟、冥河鳄、森林鳄反超哺乳动物率先登上了恐龙遗留下来的王位。高温下，哺乳动物再次被清洗， 一吹就凉的小体型物种 幸存了下来，继续跌回了原本的生态位。

然而那股神秘的力量并没有停下来，继续推高气温，到了最后连泰坦巨蟒也受不了。由于体型太大，内部一旦积热，没有主动的散热机制，依靠物理散热难以散出。

更关键的是5500万年前，地球气温突然沸腾了。是的！就是沸腾了，如果说前期的升温是一锅刚架在火上烧的水，那么5500万年前就是水开了。

当时 全球平均温度瞬间提升了5-8度 ，即使是最凉快的北冰洋地区，平均温度都瞬间提升了3度，然而气温又瞬间骤降回到原点。

这个过程就像是地球发了一次高烧，很快又退烧了，史称 古新世-始新世极热事件 。这次事件后，塔尖的物种们又都死了，哺乳动物又出来了。再过了5000多万年就有了人类，但 最近那股神秘的力量似乎又要被唤醒了。

对于这股神秘力量，科学家们一开始也是直挠头，比较靠谱的猜测是超级火山突然狂喷，抛洒出巨量的岩浆，同时带出大量温室气体，但该假说解释不了升温之后的骤降，因为温室气体具有保温效果，温度应该是缓慢下降。

近几年来，科学家终于找到了这股“神秘力量”。悲催的是 我们之所以确认是它，就是因为它又要开始启动了！

它主要存在于深海、湖泊、冰川、永冻土之下，名为“ 可燃冰 ”是一种甲烷水合物，主要由水分子与甲烷分子构成。 甲烷是一种温室气体，变暖能力是二氧化碳的80倍。

科学家认识可燃冰的 历史 非常悠久，不过在20世纪之前，并没有太多人将可燃冰与极热联系起来。因为在原本的印象中，可燃冰较为稳定都静静地蛰伏在海底、冰川之下。

不过，近年来随着全球变暖加剧，科学家发现永冻土不断融化，甲烷排放量正在快速增加。《自然》曾有多篇“悲观”的论文将可燃冰的爆发称之为“ 甲烷炸弹 ”，并描述了北极及周边蕴藏着大量容易爆发的可燃冰，只需要 全球平均温度提升两度，这个潘多拉魔盒将被打开 ，犹如5500万年前的极热事件。

早先科学家发现西伯利亚北部上空的甲烷浓度正在不断增加，但 按照当时的速度，即使到了2100年，它对全球变暖的“贡献”最多也就是提升约度。因此《巴黎协定》的目标是将平均温度上升压制在2度，尽可能地控制在度 。

不过，科学家发现 从2020年6月开始，西伯利亚地台边缘地区的甲烷扩散得到处都是 ，浓度正飞速增加。这是由极端热浪造成的，这种热浪加拿大西部等地刚经历过。科学家查阅了1979年-2000年的 历史 记录后发现，西伯利亚的极端热浪将永冻土地区的温度波动推升了6度，意味着我们再也不能用“温和”的升温机制来考虑可燃冰的稳定性。

目前，西伯利亚北部的甲烷排放只是冰山一角，但其作用是“利滚利”的效果。 随着大气中甲烷增加，全球变暖会加剧，促使更多可燃冰融化，继续向大气泵入更多甲烷， 更多的甲烷继续加剧全球变暖，只有当所有可燃冰宣泄完毕这股力量才会停止推动气温升高，但可燃冰的量实在太大了。

举个例子：单单是西伯利亚东部的北极大陆架下就蕴藏了 万亿吨 被冰封的甲烷。这些甲烷全排到大气所产生的温室效果， 如果按照目前的全球碳排放速度（2014年碳排放量为基准）需要人类持续排放万年。 反过来，如果“甲烷炸弹”一旦爆发，这个需要 上万年才能累积够的能量会瞬间爆发 ，这种威力并非从1加到万那么简单，就像煤气罐点火炒菜是一回事，直接爆炸则是另一回事。

因为甲烷是一种可燃气体，易燃烧、氧化成二氧化碳和水分子，所以它来得快去得也快，于是才有了极热事件骤升骤降的效果。 当甲烷炸弹启动时，人类的力量是无法逆转的 。目前对付它的办法就是 控制温度 ，让它无法启动。除此之外，甲烷是一种清洁能源。我们可以提高可燃冰的开采技术， 大力开发可燃冰 ，用它代替其他相对不容易爆发的能源，从而逐步蚕食这个“ 未来炸弹 ”就像“炒菜”时那样使用它，即使将来它要炸了，威力也会小一些。

我国在应对全球变暖上一直走在世界前列，无论是改造沙漠，还是新能源以及碳达峰、碳中和、碳交易等策略，同时 我国的可燃冰开采技术处于世界第一 。 相对于“甲烷炸弹”，或许“温水煮青蛙”的方式，人类更容易幸存下来。

#全球变暖#

可燃冰全称甲烷气水包合物（Methane clathrate），也称作甲烷水合物、甲烷冰、天然气水合物。最初人们认为只有在太阳系外围那些低温、常出现冰的区域才可能出现，但后来发现在地球上许多海洋洋底的沉积物底下，甚至地球大陆上也有可燃冰的存在，其蕴藏量也较为丰富。

天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate）是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。 天然气水合物天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate）因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。它是在一定条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等）下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物（碳的电负性较大，在高压下能吸引与之相近的氢原子形成氢键，构成笼状结构）。它可用mCH4·nH2O来表示，m代表水合物中的气体分子，n为水合指数（也就是水分子数）。组成天然气的成分如CH4、C2H6、C3H8、C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S等可形成单种或多种天然气水合物。形成天然气水合物的主要气体为甲烷，对甲烷分子含量超过99%的天然气水合物通常称为甲烷水合物（Methane Hydrate）。