《权力的游戏》中季节混乱的5种科学解读

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生活在现实世界中的地球人想当然认为季节会有规律地进行交替。我们星球上季节性的规律周期能够使我们完美准确地预测时间的推移,可以始终确信“冬天到了,春天还会远吗”。然而,对于乔治 R. R. 马丁笔下不幸的维斯特洛居民来说,就并非如此了。

为什么会这样?维斯特洛漫长又无法预知的季节有什么可能的科学解释呢?

马丁笔下冰与火之歌的世界里,有一个非常独特的特征,那就是极端的季节变化。夏季和冬季的长度十分不确定。关于当前的季节会持续多久,以及下一个季节他们得忍多长时间,居民只能靠猜。在权力的游戏第二季的开始,七大王国的好人们意识到长达七年的夏季即将结束,与此同时,等待他们的是一个十分漫长严酷的寒冬。

ReneAigner_LandofAlwaysWinter.jpg维斯特洛的冬天。图片来源:Rene Aigner

这的确是一个非常棒的虚构幻想,然而事实上这可能实现吗?权力的游戏里描绘的季节长度的变化方式有没有可能最终也降临在地球上呢?

答案是肯定的。事实上,至少有5个科学解读能够解释七王国所处的场景。

 

不稳定的行星倾斜角度

地轴倾斜23.4度的地球公转运动导致了四季的变化。在太空中,尽管我们也是在围绕太阳旋转,但是地球旋转轴的方位几乎是固定的。于是,根据地球在其公转轨道的位置,我们有了不同的季节变化。当北半球倾向太阳时,就是北半球的夏季;半年过后,当地球位于正对面的位置,北半球远离太阳——你猜对了——就导致了冬季。当然,具体季节在南半球是反过来的。

日光长短的变化造成了季节自身的变化。在温带和极地地区,季节更替以到达地平面日光的强度变化为标准。日光越少,气候越冷。很合理吧。

需要重点注意的是,地轴的旋转运动极其稳定,否则地球的倾斜角将会变得十分不稳,这会导致不一致和不可预知的季节长度,就像权力的游戏里描述的那样。

winter.jpg权力的游戏剧照。图片来源:HBO

但是,多亏我们拥有月球,或者具体说,我们拥有一个很大的月球。和太阳系中其他行星的卫星相比,地球的卫星——月球,大得有些不成比例。如果没有它,我们可能不会有分明的四季,或者季节变换的情况会与现在十分不同。月球会让地球旋转轴的角度趋于稳定,没有它,地轴将会摇来晃去一团糟。

现在,回到权力的游戏——在“The Kingsroad” 这一集里,我们知道维斯特洛至少有一个月亮。因此,他们的月亮可能既远又小,导致行星倾斜角度极其易变。

十分有趣的是,根据传说,维斯特洛曾经有过两个月亮,但是“其中一个游荡到离太阳太近了,在热量的炙烤下它四分五裂”,成千上万条龙从裂缝中奔涌出来。好吧,龙什么的暂且不论,某种太空大灾变把他们的第二个月亮给抹去了,这倒是完全可以想象。而这一事件也许就让行星的自转轴乱了套。

至于地球上的情况,也不能高枕无忧。如果我们的月亮被踢出了现在的轨道,比如说一个巨大天体的撞击、或者一场核爆,那我们就有大麻烦了。

 

非常扁的椭圆轨道

一个常见的误区是,地球上之所以有季节,是因为它在公转时距太阳有远有近。直觉上这好像说得通,地球公转的轨道是椭圆的,那岂不是说离得越远越寒冷?那么远日点不就应该对应冬天?

但事实并非如此。地球轨道虽说是椭圆,但它和正圆实在是相差无几。远日点时,我们与太阳的距离实际上对气候的影响微乎其微,但还是有些专家相信这能部分解释南半球的冬天为何比较温暖。

话虽如此,不是每个行星都像地球这样轨道几乎是圆形。比如水星,拥有太阳系所有行星中最大的轨道偏心率:0.2056(地球只有0.0167)。这个数值越接近0,,轨道的形状就越接近圆形。

在《权力的游戏》中,行星很可能处在一个极度偏心、极度瘦长的轨道上。与地球不同,这个世界的远日点也许离太阳真的非常非常远,这样的话就能解释为何冬天这样漫长难熬。相反在近日点,夏天也会悠悠无期。我们自己的火星就要经历这种事情;它的温差非常大,每年在经过近日点时还会有猛烈的沙尘暴。

game of thrones stark winter is coming banner george r r martin song of ice and fire house stark_www.wallpaperhi.com_5.jpg史塔克家族的族语警告着人们季节的不可预测性。图片来源:www.wallpaperhi.com

这个理论的问题在于,它没能解释为何季节具有不可预测性。七王国的居民们仍将经历周期固定的年份和长度不变的季节,哪怕会比我们在地球上经历过的更长。所以这个理论单独来看的话不是一个很好的解释。

复杂的米兰科维奇循环

地球还受到一些别的轨道和转轴变化趋势的影响,这些趋势要长得多。轨道偏心率、转轴倾角和轨道进动的变化,能够决定一些全过程长达数万年的气候变化模式。地球轨道倾角大约每26,000年才能完成一个完整的进动(自转物体的自转轴方向的改变)周期,与此同时地球公转的速度也在变化。这两个现象的双重影响造成了一个21,000年的天文季。这就是所谓的“米兰科维奇循环”。

这种周期极长的季节性,正缓慢改变着地球的气候,通常是会让北半球的冬天更冷。一般认为,米兰科维奇循环解释了地球过去为何会有冰河期。不考虑人因变暖因素的话,当前的模型认为,目前的温暖气候还会再持续50,000年。

所有的行星都有自己的米兰科维奇循环,用其独有的方式影响着天气和季节。由于火星轨道受到潜在的米兰科维奇循环的影响,其极地冰盖的大小一直在变化。而泰坦(土卫六)有着长达60,000年的循环,这使得星球上甲烷湖泊的位置在不停变动。

再来看看《权力的游戏》中的情况,也许维斯特洛的米兰科维奇循环又快又复杂。如果是这样的话,他们每个季节的长度和猛烈程度都会变化不定——这正是电视剧里所描绘的场景。如果分析物理原理,这些长期趋势是可以预测的,但这显然超出了这个星球的中世纪水平观察者的测量和计算水平。

 

海洋、洋流和季风

任何地区的气候都受到一些特定因素的深远影响,比如纬度,比如与大片水域的接近程度。拿南极点来说,它在南极洲的中心,距离南半球海洋的缓和影响相当远。另一方面,北极位于北冰洋,其极端温度受到水的缓冲。结果就是在南半球冬天时的南极比北半球冬天的北极要冷得多。

洋流和盛行风对气候同样有影响,而它们本身又有变化周期。厄尔尼诺和拉尼娜现象对地区气候的影响将持续5年或更多。加拿大温暖的钦诺克风的威力几乎无法预测,但它对草原的影响十分深远。

七大国也许会受到这些长期天气趋势的影响。他们的地理环境和地球应该相当不同。维斯特洛也许有着更大的海洋,更高的山,更强的洋流和更有威力的盛行风,这些因素加起来,使得长期天气趋势更加不可预测。

westeros.jpg三面环海、海岸线漫长的维斯特洛,想必受洋流和季风影响极大。图片来源:HBO

值得一提的是,地球上的全球变暖和不断升高的海平面正在影响洋流、甚至可能阻断它的运行。一些专家坚信这将导致新的冰河期。

以上所有因素的组合

当然了,很有可能上述因素中的一部分或者全部,都是《权力的游戏》中季节变化现象的解释。毕竟如上所述,季节性和气候本身就是由多种因素共同作用的结果。

无论如何,是时候做些准备了。凛冬,或许将至。

stark.jpg下面由史塔克工业为您带来今天的天气预报……

 

以上都是假定,维斯特洛所在的行星只围绕着一个太阳旋转。如果它和三体世界一样,其实有多个恒星呢?请看《凛冬将至:以三体理论解释维斯特洛大陆气候》 

编译自io9:5 Scientific Explanations for Game of Thrones’ Messed-Up Seasons

文章题图:www.wallmay.net

本文另一译者为@酥酥 

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