1
00:00:04,872 --> 00:00:06,840
这是我们的地球

2
00:00:09,610 --> 00:00:13,313
这是个瞬息万变
充满自然奇观的世界

3
00:00:17,117 --> 00:00:20,220
但地球不只是个
充满自然之美的地方

4
00:00:23,190 --> 00:00:26,827
本系列节目要探索
四股形塑这个世界

5
00:00:27,294 --> 00:00:30,430
让它成为
孕育生命温床的强大力量

6
00:00:36,503 --> 00:00:37,905
本集节目介绍…

7
00:00:38,939 --> 00:00:39,907
大气层

8
00:00:42,809 --> 00:00:48,015
大气层威力强大
但也非常敏感

9
00:00:50,117 --> 00:00:54,688
很有破坏性，但又能保护我们

10
00:00:57,824 --> 00:01:03,397
是所有生物生存的必备要素
但是又由生物所创造

11
00:01:04,932 --> 00:01:07,034
但大气层已经开始改变了

12
00:01:08,702 --> 00:01:10,470
可能会造成致命的后果

13
00:01:13,106 --> 00:01:16,209
了解大气层
是维系人类存亡的关键

14
00:01:24,217 --> 00:01:29,089
BBC探索地球惊奇

15
00:01:31,258 --> 00:01:33,694
大气层

16
00:01:40,233 --> 00:01:43,570
大气层为我们隔绝了
严寒死寂的太空

17
00:01:51,478 --> 00:01:56,817
大气层含有复杂的气体
如氮、氧和二氧化碳

18
00:01:59,486 --> 00:02:01,288
而且主要分为四层

19
00:02:04,324 --> 00:02:08,028
要探索大气层
需要一种特殊的交通工具

20
00:02:09,796 --> 00:02:12,466
那就是一架能飞得很高的飞机

21
00:02:15,569 --> 00:02:17,571
飞行高度惊人

22
00:02:19,406 --> 00:02:21,842
这是英国闪电超音速战斗机

23
00:02:22,042 --> 00:02:23,910
是1960年代的传奇

24
00:02:24,244 --> 00:02:27,581
这种1960年代问世的
经典军用喷射机

25
00:02:27,748 --> 00:02:29,683
专门从事高海拔飞行

26
00:02:58,578 --> 00:03:01,948
大气层的最底层
是我们最熟悉的对流层

27
00:03:06,486 --> 00:03:11,224
我们大半辈子通常都在厚度
只有十公里左右的对流层度过

28
00:03:17,798 --> 00:03:22,069
对流层由温暖、潮湿
含氧高的空气组成

29
00:03:22,803 --> 00:03:25,038
是生物赖以生存的关键

30
00:03:26,540 --> 00:03:30,343
但是对流层很不稳定
混乱又很难预测

31
00:03:30,777 --> 00:03:33,246
所以地球的天气不断地变化

32
00:03:36,717 --> 00:03:40,253
这架飞机在短短两分钟后
就离开了对流层

33
00:03:48,862 --> 00:03:52,199
相当于巨无霸客机
飞行高度的12公里

34
00:03:52,365 --> 00:03:55,235
大气压力只有地面的18%

35
00:04:01,575 --> 00:04:03,643
准备好做超音速飞行了吗？

36
00:04:09,549 --> 00:04:12,519
现在的速度是1马赫
重力是4G

37
00:04:18,225 --> 00:04:20,360
飞行高度即将来到13公里

38
00:04:20,927 --> 00:04:24,164
飞机穿越大气层中
肉眼看不到的一条界线

39
00:04:27,601 --> 00:04:32,906
离开第一层对流层进入平流层
就又是个完全不同的地方

40
00:04:38,578 --> 00:04:42,449
这里的空气稳定、干燥
几乎没有气候可言

41
00:04:43,550 --> 00:04:45,452
臭氧层就位于平流层

42
00:04:49,856 --> 00:04:53,460
它可以减少
致命的太阳幅射抵达地表

43
00:05:03,503 --> 00:05:05,872
现在的飞行高度是15公里

44
00:05:07,107 --> 00:05:09,576
几乎是圣母峰高度的两倍

45
00:05:13,413 --> 00:05:17,984
现在大气层中的气体
有90%都在我们脚下

46
00:05:19,486 --> 00:05:22,088
这架飞机的飞行高度
已经到了极限

47
00:05:23,523 --> 00:05:27,494
剩下10%的大气层
在上方向外延伸

48
00:05:29,329 --> 00:05:32,332
渐渐地没入
上方85公里处的太空

49
00:05:35,202 --> 00:05:36,903
我们即将抵达危险点

50
00:05:38,605 --> 00:05:40,640
左转后就能下降进入云层

51
00:05:58,458 --> 00:06:00,393
将近50年前

52
00:06:00,760 --> 00:06:04,865
有一个人以前无古人
后无来者的方式体验了大气层

53
00:06:12,138 --> 00:06:17,244
1960年8月16日
这时候人类还没有登陆月球

54
00:06:18,478 --> 00:06:22,115
军方飞行员乔基廷格
勇闯太空边缘

55
00:06:23,383 --> 00:06:25,619
探索大气层的最外围

56
00:06:28,421 --> 00:06:33,293
他乘坐的不是火箭
而是一个巨大的氦气球

57
00:06:39,232 --> 00:06:42,102
他飞到离地面31公里的高空

58
00:06:44,804 --> 00:06:46,172
进入了平流层

59
00:06:49,342 --> 00:06:51,745
这是我先前飞行高度的两倍

60
00:06:58,551 --> 00:07:01,054
然后基廷格做了一件
很惊人的事情

61
00:07:03,556 --> 00:07:04,724
他跳了下来

62
00:07:07,627 --> 00:07:10,230
这是他下坠时拍摄的影片

63
00:07:12,666 --> 00:07:16,336
他以每小时一千公里的高速
向地球坠落

64
00:07:19,539 --> 00:07:22,275
但这个高度的大气层过于稀薄

65
00:07:22,542 --> 00:07:24,210
他几乎感受不到风阻

66
00:07:26,346 --> 00:07:27,847
他一点感觉都没有

67
00:07:30,283 --> 00:07:33,253
我身上穿的压力衣
完全没有飘动

68
00:07:33,954 --> 00:07:35,555
这种感觉很奇怪

69
00:07:38,591 --> 00:07:40,794
我没有任何视觉上的参考点

70
00:07:41,494 --> 00:07:44,297
所以觉得自己仿佛
在太空中飘浮

71
00:07:53,707 --> 00:07:56,076
一直到他进入较低的对流层时

72
00:07:57,010 --> 00:08:01,781
才听到和空气擦身而过时
发出的震耳欲聋的声音

73
00:08:08,288 --> 00:08:10,490
最后他终于拉开降落伞

74
00:08:14,127 --> 00:08:17,464
他至今仍是
自由落体时间的纪录保持人

75
00:08:22,135 --> 00:08:24,904
基廷格花了15分钟
就回到地面

76
00:08:34,714 --> 00:08:37,817
基廷格从
30多公里的高空往下跳

77
00:08:39,185 --> 00:08:41,921
穿过了大气层99%的气体

78
00:08:48,128 --> 00:08:50,363
15分钟前我还在太空的边缘

79
00:08:50,830 --> 00:08:52,632
现在则觉得是在伊句园

80
00:08:55,468 --> 00:08:57,003
我们不知道地球有多美

81
00:09:02,809 --> 00:09:05,378
虽然基廷格从平流层往下跳

82
00:09:05,912 --> 00:09:08,581
他仍然没有抵达
大气层的最外缘

83
00:09:11,551 --> 00:09:13,920
因为上面还有两个保护层

84
00:09:15,221 --> 00:09:17,791
它们稀薄脆弱，几乎不存在

85
00:09:19,192 --> 00:09:22,295
但是对地球和我们来说
都非常重要

86
00:09:27,167 --> 00:09:30,470
中气层位于离地面
约50公里处的高空

87
00:09:32,405 --> 00:09:34,908
中气层帮我们挡住了致命的陨石

88
00:09:44,717 --> 00:09:48,388
陨石进入中气层时
会压缩前方空气

89
00:09:49,255 --> 00:09:54,160
导致陨石温度升高
其中大部分会燃烧殆尽

90
00:09:54,594 --> 00:09:57,464
这就是我们在地面上
看到的流星

91
00:10:04,938 --> 00:10:08,541
中气层会出现一种
叫做夜光云的奇特现象

92
00:10:11,010 --> 00:10:15,348
夜光云只有在夏季时
才会在高纬度地区出现

93
00:10:17,550 --> 00:10:19,419
但是因为极其纤薄

94
00:10:19,619 --> 00:10:24,257
所以只有在被西沉的落日
从下方照亮时才看得到

95
00:10:28,361 --> 00:10:33,466
第四层，也就是增温层
从离地85公里的地方开始

96
00:10:33,933 --> 00:10:37,871
顾名思义，这里的温度
会飙升至一千多度

97
00:10:41,007 --> 00:10:42,909
这里的大气层非常稀薄

98
00:10:43,476 --> 00:10:46,279
所以科学家认为
一百公里的高空

99
00:10:46,446 --> 00:10:48,081
就是太空的起点

100
00:10:50,984 --> 00:10:53,753
航天飞机在增温层中绕行地球

101
00:10:58,625 --> 00:11:03,129
危险的太阳风
在增温层被地球磁场挡住

102
00:11:05,865 --> 00:11:07,267
并转向至两极

103
00:11:10,036 --> 00:11:11,271
产生极光

104
00:11:16,643 --> 00:11:19,412
这是最壮丽的自然奇观之一

105
00:11:37,530 --> 00:11:40,600
四层大气层
对地球上的生物来说

106
00:11:40,767 --> 00:11:42,235
都非常重要

107
00:11:43,836 --> 00:11:47,173
如果把大气层从地表抽离
揉成一个球

108
00:11:47,974 --> 00:11:49,776
就会变成这个样子

109
00:11:51,377 --> 00:11:53,079
只有这么一丁点大

110
00:11:57,984 --> 00:12:01,821
其实大气层的体积
只有地球的5%

111
00:12:04,991 --> 00:12:09,162
但是少了大气层
地球会是一片荒芜死寂

112
00:12:11,764 --> 00:12:15,301
生物赖以生存的对流层
不过是窄窄的一层

113
00:12:15,468 --> 00:12:17,103
只有十公里厚

114
00:12:18,004 --> 00:12:20,673
就是围绕着地球的那条蓝线

115
00:12:23,610 --> 00:12:26,713
但对人类来说
这是最重要的一层

116
00:12:29,115 --> 00:12:32,352
影响我们日常生活的对流层
非常敏感

117
00:12:32,719 --> 00:12:35,254
所以很容易
因人类的活动而改变

118
00:12:42,262 --> 00:12:44,364
若想了解我们居住的对流层

119
00:12:44,664 --> 00:12:48,768
就不能只把它视为气体
也要把它当做一种液体

120
00:12:50,236 --> 00:12:54,007
其实我们居住在
一个由空气形成的海洋底部

121
00:12:57,777 --> 00:12:59,846
空气和水一样有乱流

122
00:13:03,950 --> 00:13:08,621
空气流过山顶形成涡流
导致了这些云的产生

123
00:13:14,527 --> 00:13:16,929
这片大气层海洋也有漩涡

124
00:13:20,800 --> 00:13:22,001
那就是龙卷风

125
00:13:24,037 --> 00:13:26,506
在这段美国堪萨斯
拍摄的影片中

126
00:13:26,939 --> 00:13:29,575
龙卷风以时速
300公里的速度旋转

127
00:13:40,053 --> 00:13:43,022
对流层跟海洋一样，也有波浪

128
00:13:46,426 --> 00:13:50,797
这片在澳洲昆士兰的云
其实是世上最大的波浪

129
00:13:54,267 --> 00:13:55,768
它可以高达两公里

130
00:14:04,310 --> 00:14:07,980
潮湿的海洋空气接近
笔直、漫长的海岸线

131
00:14:08,481 --> 00:14:11,084
被迫上升时就会形成这种云

132
00:14:16,322 --> 00:14:18,424
空气冷却凝结后形成云

133
00:14:20,526 --> 00:14:23,963
以每小时40公里的速度
向內陆前进

134
00:14:28,034 --> 00:14:32,038
这就是我们上方
那片空气海洋存在的实质证据

135
00:14:34,340 --> 00:14:36,909
大气层和液体一样，都有重量

136
00:14:37,844 --> 00:14:40,847
以每一平方公分
一公斤的力量向下压

137
00:14:43,249 --> 00:14:47,153
我们没有感觉是因为
体內的空气平衡了体外的压力

138
00:14:48,354 --> 00:14:50,857
我们就像
在海底漫步的龙虾一样

139
00:14:51,457 --> 00:14:53,993
完全感觉不到上方空气的重量

140
00:14:54,660 --> 00:14:56,462
因为我们已经适应了

141
00:14:58,564 --> 00:15:01,768
如果你对大气层的液体特质
还有怀疑的话…

142
00:15:05,671 --> 00:15:08,508
有些人甚至可以在空中冲浪

143
00:15:12,245 --> 00:15:15,314
我承认
难度比传统冲浪高一些

144
00:15:17,750 --> 00:15:19,051
所以这种事还是交给

145
00:15:19,218 --> 00:15:22,321
特洛伊哈特曼这样的专家
来做比较好

146
00:15:24,123 --> 00:15:25,691
空气像液体一样

147
00:15:26,626 --> 00:15:29,162
我现正站在空气表面上

148
00:15:33,633 --> 00:15:37,403
特洛伊不只是垂直坠落
他也能水平移动

149
00:15:42,108 --> 00:15:43,476
我只要稍稍移动

150
00:15:47,814 --> 00:15:49,348
就能改变轨道

151
00:15:52,118 --> 00:15:53,820
这就像方向舵一样

152
00:16:14,574 --> 00:16:16,843
蓝天就是特洛伊的海洋

153
00:16:57,984 --> 00:17:00,152
把大气层视为一种液体

154
00:17:00,519 --> 00:17:04,290
就能明白它为何能拥有
塑造地球表面的能力

155
00:17:05,992 --> 00:17:08,327
甚至可以切割坚硬的岩石

156
00:17:11,731 --> 00:17:14,267
这片亚利桑那的地形叫做波浪

157
00:17:16,068 --> 00:17:17,703
名称的由来很明显

158
00:17:27,713 --> 00:17:32,018
巨大起伏的形状
仿佛是被流水冲刷出来的

159
00:17:34,787 --> 00:17:38,991
事实上打造这片岩石地形的
是另一种流体运动

160
00:17:42,495 --> 00:17:43,462
那就是风

161
00:17:51,103 --> 00:17:54,774
不断吹袭的强风
带走了一粒粒的细沙

162
00:17:57,143 --> 00:17:59,245
风成为一块巨大的钢丝绒

163
00:17:59,845 --> 00:18:03,449
磨擦岩石的表面
刻蚀出纤长的曲线

164
00:18:22,201 --> 00:18:24,737
波浪的形成历经了数十万年

165
00:18:27,974 --> 00:18:30,309
各位也许觉得这段时间很漫长

166
00:18:30,776 --> 00:18:34,146
但由地质观点来看
这不过发生在眨眼之间

167
00:18:41,187 --> 00:18:45,057
空气的生猛威力
在这里展现得淋漓尽致

168
00:18:46,425 --> 00:18:51,130
空气的力量无时无刻不在运作
不断地雕琢着地貌

169
00:18:57,870 --> 00:19:01,640
风正在大刀阔斧地
形塑地球的面貌

170
00:19:05,378 --> 00:19:09,582
由相同方向吹来的强风
会刻凿出巨大的山脊

171
00:19:12,852 --> 00:19:14,320
这叫做风蚀岭

172
00:19:15,521 --> 00:19:17,156
这些是伊朗的风蚀岭

173
00:19:25,531 --> 00:19:28,734
这些则是位于
中国西北部的风蚀岭

174
00:19:41,047 --> 00:19:44,283
但这种侵蚀作用
不只是形塑地貌

175
00:19:50,022 --> 00:19:54,560
撒哈拉沙漠起风时卷起大量
富含矿物质的沙石尘土

176
00:19:56,696 --> 00:19:59,965
把沙尘吹到空中，吹越大西洋

177
00:20:03,302 --> 00:20:05,438
其中大部分沉入海底

178
00:20:06,305 --> 00:20:09,175
海水因养分而变得更加富饶

179
00:20:10,976 --> 00:20:13,446
但有的则一路被吹过大西洋

180
00:20:19,585 --> 00:20:21,687
抵达南美的亚马逊雨林

181
00:20:26,625 --> 00:20:30,162
事实上每年有四千万吨的
盐分和养分

182
00:20:30,663 --> 00:20:33,232
从撒哈拉被吹到亚马逊河流域

183
00:20:40,206 --> 00:20:44,944
大气层中的沙尘在此地
被雨水冲刷至下方的森林里

184
00:20:50,082 --> 00:20:52,485
并成为雨林重要的营养来源

185
00:21:04,196 --> 00:21:06,565
所以不断翻腾盘绕的大气层

186
00:21:07,032 --> 00:21:08,834
维系了地球的生机

187
00:21:12,638 --> 00:21:16,041
但在我们身边
不断波动翻搅的空气

188
00:21:16,942 --> 00:21:19,745
对地球的运作
还有更直接的影响

189
00:21:25,184 --> 00:21:26,652
它制造了天气

190
00:21:32,792 --> 00:21:34,793
天气最重要的就是热

191
00:21:39,932 --> 00:21:43,402
所有的天气…
不论是微风或是强烈飓风

192
00:21:44,236 --> 00:21:47,173
都是肇因于
热气在大气层中的移动

193
00:21:53,245 --> 00:21:55,581
这是一个范围遍及全球的过程

194
00:21:58,184 --> 00:22:01,253
各位看的是
三个月的气象图快速播放

195
00:22:04,523 --> 00:22:08,260
海洋和陆地的水分因热而蒸发
产生了云

196
00:22:09,562 --> 00:22:13,499
因而形成的气候模式
复杂、难以预测

197
00:22:14,033 --> 00:22:16,468
这是因为大气层与陆地…

198
00:22:20,005 --> 00:22:21,006
海洋

199
00:22:22,241 --> 00:22:24,109
甚至冰层的互动所致

200
00:22:27,479 --> 00:22:30,916
这些力量最激烈的冲突
发生在南美洲

201
00:22:40,526 --> 00:22:43,095
这是阿根廷普马马查的村庄

202
00:22:44,029 --> 00:22:47,099
正热热闹闹地展开
大地之母的庆典

203
00:22:49,668 --> 00:22:53,005
庆典代表着献祭
祈求来年丰收

204
00:22:55,374 --> 00:22:58,911
村民许愿的对象
是控制天气的大地女神

205
00:23:04,316 --> 00:23:05,417
这是有原因的

206
00:23:06,218 --> 00:23:10,022
因为阿根廷的这个地区
常被强烈暴风雨侵袭

207
00:23:16,395 --> 00:23:19,031
科学家透过计算每年的闪电次数

208
00:23:19,531 --> 00:23:22,534
判定世界上
暴风雨最频繁的地区

209
00:23:25,004 --> 00:23:27,906
而这个地区的排名
大概是前几名

210
00:23:30,175 --> 00:23:33,345
吉姆艾德斯的工作
就是追逐暴风雨

211
00:23:33,746 --> 00:23:35,614
这是他第一次来到阿根廷

212
00:23:36,215 --> 00:23:38,784
为的就是体验
此地暴风雨的威力

213
00:23:40,352 --> 00:23:42,755
阿根廷的这个地区
是所有追风人的梦想

214
00:23:46,458 --> 00:23:48,294
这里看起来非常平静

215
00:23:48,727 --> 00:23:51,096
但如果知道要找什么样的线索

216
00:23:51,463 --> 00:23:54,667
你会发现这里的确是个
暴风雨的温床

217
00:23:59,538 --> 00:24:02,975
两股强大的气流
会在这里发生冲撞

218
00:24:05,577 --> 00:24:08,681
而且每一股气流
都有独一无二的特质

219
00:24:09,348 --> 00:24:12,651
其中一股温暖潮湿
另一股寒冷干燥

220
00:24:15,654 --> 00:24:19,425
这里有来自亚马逊河流域
温暖潮湿的不稳定气流

221
00:24:23,462 --> 00:24:25,998
和来自南极的冰冷空气
发生碰撞

222
00:24:29,535 --> 00:24:32,571
温暖潮湿的空气上升
产生了强烈的雷暴

223
00:24:39,812 --> 00:24:43,649
冷热气流冲积形成的乱流
是暴风雨的核心

224
00:24:49,154 --> 00:24:53,325
但另一项例行特色
使得本区的暴风雨格外强烈

225
00:24:57,363 --> 00:24:59,231
安第斯山区的地理特性

226
00:24:59,398 --> 00:25:02,735
在强烈雷暴的形成上
扮演了重要的角色

227
00:25:03,135 --> 00:25:06,038
来自亚马逊河流域
温暖潮湿的空气

228
00:25:06,505 --> 00:25:08,941
迎面撞上来自南极的寒冷空气

229
00:25:09,441 --> 00:25:14,279
混合之后暖空气因山脉而上升
形成世上最强烈的雷暴

230
00:25:20,619 --> 00:25:24,223
吉姆动身前往
形成暴风中心的下方

231
00:25:32,398 --> 00:25:35,901
问题是，这个
暴风雨不断的山区

232
00:25:39,038 --> 00:25:40,973
地势崎岖很难前进

233
00:26:09,601 --> 00:26:11,070
没错，开始下雨了

234
00:26:17,476 --> 00:26:18,877
过了山顶就到了

235
00:26:21,547 --> 00:26:22,848
我已经听到雷声了

236
00:26:26,652 --> 00:26:29,054
山脊上方出现一道强烈闪电

237
00:26:30,255 --> 00:26:31,356
开始下雨了

238
00:26:32,124 --> 00:26:33,459
左边的雨很大

239
00:26:37,663 --> 00:26:39,064
我们离暴风雨很近了

240
00:26:39,431 --> 00:26:41,900
因为闪电和雷声的
时间相足巨很短

241
00:26:42,801 --> 00:26:44,837
我们要开到雷暴的中心

242
00:26:48,106 --> 00:26:49,908
这么做其实很危险

243
00:26:51,844 --> 00:26:54,246
我们在山顶
很容易被闪电击中

244
00:26:56,048 --> 00:26:58,317
闪电会打中位置最高的结构

245
00:26:58,484 --> 00:27:02,187
车子的金属部件又多
所以很可能会被闪电击中

246
00:27:06,158 --> 00:27:10,095
闪电是暴风云内
空气激烈运动的副产品

247
00:27:13,832 --> 00:27:16,835
暴风云内温暖潮湿的空气
会往上升

248
00:27:17,636 --> 00:27:21,874
上升时会冷却
其中的水滴会结冰

249
00:27:24,543 --> 00:27:28,347
有的形成微小冰晶
有的则变成雪

250
00:27:30,115 --> 00:27:33,719
这两种形态不同的冰
在暴风雨中碰撞

251
00:27:34,853 --> 00:27:36,154
形成带电粒子

252
00:27:38,457 --> 00:27:40,025
电场开始累积

253
00:27:40,192 --> 00:27:41,493
直到威力强大…

254
00:27:43,462 --> 00:27:44,963
延伸至下方的地面

255
00:28:12,190 --> 00:28:16,795
但在大气层的高处还有一种
更飘忽、更奇特的闪电

256
00:28:17,496 --> 00:28:19,798
这种闪电连吉姆都没看过

257
00:28:21,967 --> 00:28:24,469
这种闪电叫做精灵闪光

258
00:28:28,507 --> 00:28:31,777
这种闪电的落点不是地面
而是上方

259
00:28:32,811 --> 00:28:36,682
有时会抵达中气层
75公里处的高空

260
00:28:46,024 --> 00:28:49,494
由于发生的位置过高
所以很少人看得到

261
00:29:01,573 --> 00:29:05,010
大气层的力量形塑地球
制造天气

262
00:29:07,112 --> 00:29:11,450
但最惊人的是
大气层由古至今的变化

263
00:29:14,519 --> 00:29:17,656
及大气层和生物间的复杂关系

264
00:29:26,898 --> 00:29:30,402
地球在45亿年前
诞生不久之后

265
00:29:31,269 --> 00:29:32,738
大气层就形成了

266
00:29:42,381 --> 00:29:44,516
早期地球的火山运动旺盛

267
00:29:45,517 --> 00:29:48,286
数百万年来
火山喷出大量气体

268
00:29:56,895 --> 00:29:58,430
这些气体逐渐累积

269
00:30:01,500 --> 00:30:02,768
形成大气层

270
00:30:07,272 --> 00:30:10,676
但当时的大气层
和现今的很不相同

271
00:30:12,678 --> 00:30:16,782
早期大气层由二氧化碳
及甲烷和蒸气组成

272
00:30:17,249 --> 00:30:20,318
其中还掺杂着有毒的硫化氢

273
00:30:22,821 --> 00:30:26,058
人类赖以生存的氧气
当时并不存在

274
00:30:31,096 --> 00:30:33,999
这种致命的组合
维持了20亿年

275
00:30:40,906 --> 00:30:43,475
直到原始生物改变了大气层

276
00:30:54,853 --> 00:30:57,422
为了看原始生物
如何改变大气层

277
00:30:58,056 --> 00:31:01,660
我们前往世上少数
还找得到原始生物的地方

278
00:31:06,164 --> 00:31:08,734
生物学家马汀范克南敦克

279
00:31:09,167 --> 00:31:12,170
在西澳研究
这种古代生物的罕见聚落

280
00:31:21,747 --> 00:31:26,218
这里是全球最著名的
地质景点之一，鲨鱼湾

281
00:31:33,992 --> 00:31:35,861
海里生机盎然

282
00:31:41,299 --> 00:31:44,803
但他感兴趣的是
这些岩石般的团块

283
00:31:47,272 --> 00:31:48,707
这些东西很重要

284
00:31:49,608 --> 00:31:51,610
因为地球上所有的动植物…

285
00:31:51,910 --> 00:31:55,447
地球上所有的人类
都是因它们才会存在

286
00:31:57,783 --> 00:32:00,986
这些看来奇形怪状的
咖啡色岩石

287
00:32:01,319 --> 00:32:04,489
其实是一种
非常特殊、罕见的生物

288
00:32:04,856 --> 00:32:06,792
它们叫做迭层石

289
00:32:07,259 --> 00:32:09,828
只存在于世上少数的几个地方

290
00:32:10,262 --> 00:32:13,732
最适合观察迭层石的地方
就是鲨色湾

291
00:32:14,800 --> 00:32:18,203
它们可以说是
世上有史以来最成功的生物

292
00:32:20,138 --> 00:32:24,476
迭层石在地球上
称霸了超过30亿年

293
00:32:24,810 --> 00:00:00,000
它们的年代比人类、蜗牛
哺乳动物和长毛象早得多

294
00:32:29,681 --> 00:32:31,082
它们的年代比人类、蜗牛
哺乳动物和长毛象早得多

295
00:32:33,018 --> 00:32:36,922
我每次回到这里
都觉得仿佛回到过去

296
00:32:37,389 --> 00:32:39,958
真切感受到早期地球的状况

297
00:32:41,493 --> 00:32:45,197
约40亿年前出现的迭层石
虽然很重要

298
00:32:45,730 --> 00:32:50,602
但其实构造很简单
它们是由细菌组成的

299
00:32:52,237 --> 00:32:57,008
在最上层是由
数以百万计的微生物组成的

300
00:32:58,143 --> 00:33:03,181
最主要是由从太阳光
取得能量的蓝藻细菌

301
00:33:05,116 --> 00:33:07,786
这些细菌做了一件
很了不起的事

302
00:33:10,088 --> 00:33:12,657
它们吸收阳光进行光合作用

303
00:33:13,792 --> 00:33:16,161
分解了水里的化学键结

304
00:33:17,095 --> 00:33:19,798
释放出一种
彻底改变地球的物质

305
00:33:21,500 --> 00:33:23,001
它们释出了氧气

306
00:33:26,404 --> 00:33:31,243
迭层石很特别，因为它们是
率先制造氧气的生物

307
00:33:31,776 --> 00:33:33,411
而且制造的量很大

308
00:33:44,756 --> 00:33:46,458
到了约25亿年前

309
00:33:47,192 --> 00:33:50,929
迭层石几乎覆盖了
世界各地的浅海区域

310
00:33:52,330 --> 00:33:53,999
不停地制造氧气

311
00:34:02,607 --> 00:34:05,710
这引发了地球史上
最重要的变化

312
00:34:11,750 --> 00:34:15,820
最后地球拥有了
富含氧气的大气层

313
00:34:19,090 --> 00:34:21,726
但在那之前
出现了一道难关

314
00:34:28,533 --> 00:34:32,170
为了看看究竟是什么
阻止氧气进入大气层

315
00:34:32,637 --> 00:34:34,306
得深入澳洲内陆

316
00:34:36,808 --> 00:34:38,610
然，现在这里很干燥

317
00:34:39,644 --> 00:34:43,381
但25亿年前
这些岩石在海底形成

318
00:34:47,852 --> 00:34:50,755
这些岩石
是解开氧气之谜的关键

319
00:34:53,692 --> 00:34:56,428
当时海水中含有大量的铁质

320
00:34:59,831 --> 00:35:04,469
地质学家亚当韦伯专门研究
地球史上这段远古时期

321
00:35:06,605 --> 00:35:09,240
海中含氧量因迭层石而上升时

322
00:35:09,908 --> 00:35:13,078
氧气和铁发生作用而生锈

323
00:35:14,012 --> 00:35:17,182
然后所形成的铁锈沉到海底

324
00:35:20,785 --> 00:35:23,655
这种化学反应把氧气留在海里

325
00:35:26,257 --> 00:35:29,427
世界各地都出现了
层层迭迭的铁锈

326
00:35:29,894 --> 00:35:32,263
最后形成铁矿的矿层

327
00:35:35,467 --> 00:35:38,703
这座矿坑
到处都有厚厚的铁矿层

328
00:35:41,172 --> 00:35:43,308
铁生锈后沉积在海底

329
00:35:44,642 --> 00:35:48,480
层层堆积后
上升形成厚厚的岩层

330
00:35:50,882 --> 00:35:52,951
就像今天在这里看到的一样

331
00:35:57,856 --> 00:36:01,226
很难想象
我们今日所开采的铁矿

332
00:36:01,659 --> 00:36:05,997
是因为数十亿年前
迭层石制造氧气而形成的

333
00:36:08,933 --> 00:36:12,504
这个过程的发生
并未局限于某个地方

334
00:36:12,871 --> 00:36:14,639
而是发生在全球各地

335
00:36:15,106 --> 00:36:17,876
有趣的是
几乎发生在同一个时期

336
00:36:18,376 --> 00:36:21,279
也就是含氧量因迭层石
而上升的时候

337
00:36:23,882 --> 00:00:00,000
人类今天之所以可以用铁来制造像汽车
火车、船、房子、刀叉等

338
00:36:28,753 --> 00:36:33,892
人类今天之所以可以用铁来制造像汽车
火车、船、房子、刀叉等

339
00:36:34,592 --> 00:36:36,928
都要感谢这些小小的迭层石

340
00:36:50,442 --> 00:36:54,479
但是迭层石制造的氧气
给我们的不只是餐具

341
00:36:58,516 --> 00:37:02,153
约20亿年前
海中的铁全锈光了

342
00:37:03,688 --> 00:37:06,391
再也没有能和氧气作用的铁质

343
00:37:10,628 --> 00:37:12,831
氧气只有一个地方可以去

344
00:37:14,632 --> 00:37:17,001
它离开海洋，进入大气层

345
00:37:20,271 --> 00:37:23,708
这对地球的生物而言
是最重要的一步

346
00:37:26,277 --> 00:37:27,812
氧气做的第一件事

347
00:37:28,279 --> 00:37:30,815
就是给了地球
一层重要的防护罩

348
00:37:33,885 --> 00:37:37,722
氧气上升至平流层时
形成了臭氧层

349
00:37:43,361 --> 00:37:47,398
臭氧层帮地球挡住了
来自太阳的致命紫外线

350
00:37:49,567 --> 00:37:53,571
让各式各样的生物
在地球表面上生生不息

351
00:37:57,709 --> 00:38:00,178
我们以假色影像呈现了臭氧层

352
00:38:00,845 --> 00:38:03,114
我们可以看到
南极上空的臭氧层

353
00:38:03,648 --> 00:38:06,251
因近年来的污染
而破了一个大洞

354
00:38:06,818 --> 00:38:08,987
还好这个洞已经开始缩小了

355
00:38:13,525 --> 00:38:16,161
迭层石将氧气释入大气层时

356
00:38:17,362 --> 00:38:20,932
不仅保护了地球
也推动了生物的演化

357
00:38:26,571 --> 00:38:28,540
氧气很容易起化学反应

358
00:38:29,107 --> 00:38:31,643
可以支持比细菌更活跃的生物

359
00:38:36,548 --> 00:38:39,184
地球拥有
富含氧气的大气层之后

360
00:38:39,784 --> 00:38:41,953
便成为复杂多元的生物的家

361
00:38:55,366 --> 00:38:58,703
最后人类终于出现了

362
00:39:03,775 --> 00:39:08,846
这一切都是因为20多亿年前
迭层石将氧气释入大气层

363
00:39:12,083 --> 00:39:15,119
世上大概没有比它
影响更为深远的生物了

364
00:39:19,991 --> 00:39:22,527
迭层石改变了我们呼吸的空气

365
00:39:22,694 --> 00:39:25,230
应该说它们制造了
我们呼吸的空气

366
00:39:25,597 --> 00:39:29,133
据我所知没有别的生物
对地球有如此深远的影响

367
00:39:38,710 --> 00:39:41,546
人类连繁殖都受到氧气的影响

368
00:39:42,547 --> 00:39:44,883
由此可见我们对氧气的依赖

369
00:39:56,094 --> 00:39:58,897
这是位于安第斯山区的
阿鲁亚村

370
00:40:01,132 --> 00:40:04,369
这个地区的村庄
是全球地势最高的聚落

371
00:40:06,437 --> 00:40:10,241
很多都超过海拔三千公尺

372
00:40:12,310 --> 00:40:14,112
村民世代在此居住

373
00:40:19,784 --> 00:40:23,421
但是西班牙殖民者来这里时
碰到了一个难题

374
00:40:24,489 --> 00:40:26,257
他们生不出孩子来

375
00:40:28,926 --> 00:40:31,029
妇女接二连三地流产

376
00:40:36,601 --> 00:40:40,204
西班牙女人
过了53年才开始生小孩

377
00:40:45,043 --> 00:40:48,680
问题出在氧气含量不足

378
00:40:53,651 --> 00:40:56,821
新来乍到的西班牙人
和一般人一样

379
00:40:57,221 --> 00:41:00,992
都习惯了海平面含氧量
为21%的空气

380
00:41:04,228 --> 00:41:06,631
但是这里的氧气含量只有一半

381
00:41:12,236 --> 00:41:14,305
本地人已经适应了这样的高度

382
00:41:15,006 --> 00:41:17,175
但是西班牙人却过得惨兮兮

383
00:41:21,112 --> 00:41:24,582
没有人知道
西班牙人是如何克服这个问题的

384
00:41:25,016 --> 00:41:27,952
但也许是因为
和本地人生小孩的关系

385
00:41:31,656 --> 00:41:35,760
但这些高山村庄
逼近人体适应的极限

386
00:41:38,563 --> 00:41:42,200
超过海拔五千公尺
人类就无法繁殖下一代

387
00:41:46,537 --> 00:41:48,973
人类的生存因氧气而受限

388
00:41:56,080 --> 00:41:57,782
生物制造了氧气

389
00:41:58,383 --> 00:42:01,185
但氧气则大幅扩展了
生命的可能性

390
00:42:03,054 --> 00:42:07,992
我们自然会觉得对我们来说
氧气是大气层中最重要的气体

391
00:42:15,700 --> 00:42:18,770
但其他气体对我们的生存
也一样重要

392
00:42:22,073 --> 00:42:24,142
它们的来源极具破坏力

393
00:42:29,113 --> 00:42:30,248
那就是火山

394
00:42:43,895 --> 00:42:47,265
火山喷发时
会释放出大量的重要气体

395
00:42:51,702 --> 00:42:53,337
那就是二氧化碳

396
00:42:58,476 --> 00:42:59,644
数十亿年来

397
00:43:00,144 --> 00:43:04,148
累积在大气层中的二氧化碳
有留住热能的功效

398
00:43:08,086 --> 00:43:12,356
二氧化碳留住了阳光中的热
让地球保持温暖

399
00:43:16,527 --> 00:43:17,895
少了这层二氧化碳

400
00:43:19,530 --> 00:43:22,767
地球的温度
会下降至摄氏零下十度

401
00:43:26,737 --> 00:43:29,240
整个地球都会被冰雪覆盖

402
00:43:35,780 --> 00:43:38,983
多亏有了二氧化碳
和其他温室气体

403
00:43:39,150 --> 00:43:41,419
地球才会生机盎然

404
00:43:45,723 --> 00:43:50,728
但现在人类因为燃烧煤、石油
和天然气等碳基燃料

405
00:43:50,895 --> 00:43:53,498
而排放出大量的二氧化碳

406
00:44:01,172 --> 00:44:02,607
地球有史以来

407
00:44:02,773 --> 00:44:05,610
只要大气层中的
二氧化碳含量改变

408
00:44:05,977 --> 00:44:08,513
整个地球的温度就随之改变

409
00:44:13,818 --> 00:44:16,587
我们已经知道
二氧化碳的含量升高时

410
00:44:17,054 --> 00:44:19,590
会导致更多温室气体的释放

411
00:44:24,061 --> 00:44:26,597
这表示气候可能会快速改变

412
00:44:33,170 --> 00:44:37,108
在西伯利亚可以找到
和此危险现象有关的线索

413
00:44:42,947 --> 00:44:48,452
在全球暖化日益严重的今天
这里掌握了未来气候的关键

414
00:44:50,655 --> 00:44:53,591
这里是世上最偏远
最寒冷的地方之一

415
00:44:55,493 --> 00:44:58,429
温度很少会超过
摄氏零下40度

416
00:45:00,031 --> 00:45:02,600
连土壤都难逃被冻结的命运

417
00:45:07,171 --> 00:45:12,009
但一场气候浩劫很可能
就潜伏在这里的永冻层中

418
00:45:15,846 --> 00:45:19,383
这就是比二氧化碳更强的
温室气体，甲烷

419
00:45:26,857 --> 00:45:29,994
如果永冻层因全球暖化而融化

420
00:45:30,461 --> 00:45:32,797
就有可能释放出大量的甲烷

421
00:45:36,734 --> 00:45:41,072
生态学家凯蒂华特认为
这种现象已经开始出现了

422
00:45:41,739 --> 00:45:44,008
她专门研究西伯利亚的湖泊

423
00:45:47,979 --> 00:45:52,650
冰冻层因为含有死亡的植物
所以有大量的有机碳

424
00:45:53,951 --> 00:45:57,622
位于湖泊底部的
死亡植物溶解后

425
00:45:58,422 --> 00:46:01,626
成为制造甲烷生物的食物

426
00:46:03,227 --> 00:46:06,030
它们摄取死亡植物后释出甲烷

427
00:46:06,197 --> 00:46:09,500
甲烷是这些生物
消化作用的副产品

428
00:46:09,667 --> 00:46:14,872
自湖底沉积物冒出来的甲烷
被困在冰层之中

429
00:46:15,439 --> 00:46:19,977
如果凯蒂说的是真的
冰层中应该充满了甲烷气泡

430
00:46:21,746 --> 00:46:23,814
为了了解问题的严重程度

431
00:46:23,981 --> 00:46:27,351
凯蒂和一名助理
前往冰冻湖泊的中央

432
00:46:29,620 --> 00:46:32,456
他们先挖掉
覆盖在冰层之上的雪

433
00:46:36,527 --> 00:46:39,196
再用保温瓶中的热茶清理冰面

434
00:46:43,668 --> 00:46:47,271
我们可以看到
被困在冰层中的气泡，很漂亮

435
00:46:47,505 --> 00:46:51,809
清澈的冰层中出现了
像硬币般堆在一起的气泡

436
00:46:52,443 --> 00:46:57,248
从下方沉积物中冒出的气泡
在水中冉冉上升

437
00:46:58,549 --> 00:47:01,018
碰到形成中的冰层

438
00:47:01,185 --> 00:47:03,688
所以气泡就这样被冻住了

439
00:47:06,057 --> 00:47:10,461
问题是这些甲烷气泡
不会在冰层中停留太久

440
00:47:12,463 --> 00:47:15,900
冰层在春天融化的时候
气体便会溢出

441
00:47:17,234 --> 00:47:20,604
有一个办法可以测试
气泡中有多少甲烷

442
00:47:21,238 --> 00:47:23,474
因为甲烷极具可燃性

443
00:47:30,114 --> 00:47:34,518
在甲烷冰层上打洞时
会感觉到一股气体冒出来

444
00:47:35,886 --> 00:47:38,956
如果洞够大的话
涌出来的气体会很多

445
00:47:39,557 --> 00:47:42,426
所以点火的话
会出现很大的火焰

446
00:47:42,593 --> 00:47:45,396
这时候要小心
不然会烧到眉毛

447
00:47:53,437 --> 00:47:55,473
到处都能找到这样的气泡

448
00:47:57,174 --> 00:48:00,311
这表示有大量的甲烷
在这里被释出

449
00:48:13,023 --> 00:48:15,292
但其中的含意让人忧心

450
00:48:17,395 --> 00:48:21,665
甲烷导致大气层温度升高
使全球进一步暖化

451
00:48:21,832 --> 00:48:24,702
进而使得更多冰冻层融化

452
00:48:24,869 --> 00:48:28,272
因而生成更多甲烷
造成恶性循环

453
00:48:28,939 --> 00:48:32,777
这里的永冻层就像一颗
等着引爆的定时炸弹

454
00:48:37,948 --> 00:48:40,151
这颗定时炸弹的威力惊人

455
00:48:46,457 --> 00:48:50,261
这片冰封大地的面积
超过950万平方公里

456
00:48:53,397 --> 00:48:55,232
所以比整个美国都大

457
00:48:56,967 --> 00:48:58,602
如果永冻层融解

458
00:48:59,270 --> 00:49:02,473
大气层中的甲烷含量
会增加十倍

459
00:49:08,078 --> 00:49:10,714
这肯定会使全球暖化更加恶化

460
00:49:12,383 --> 00:49:16,187
至于恶化的程度及产生的后果
现在还很难说

461
00:49:29,133 --> 00:49:32,736
现今的大气层
是40亿年演变的结果

462
00:49:34,271 --> 00:49:39,176
在这段期间生物和大气层
建立了相互依存的关系

463
00:49:42,279 --> 00:49:45,916
但如今生物和
大气层间的微妙关系

464
00:49:46,083 --> 00:49:48,285
面临了威胁

465
00:49:52,022 --> 00:49:55,793
人类是第一个
刻意改变大气层的物种

466
00:49:56,527 --> 00:49:59,063
大规模地改变了大气层的组成

467
00:50:02,466 --> 00:50:05,202
这是最接近冰湖的城镇
契尔斯基

468
00:50:07,905 --> 00:50:10,808
这里的居民
大概不反对全球暖化

469
00:50:13,310 --> 00:50:15,779
但是对其他人来说后果严重

470
00:50:17,882 --> 00:50:21,118
对地球来说
大气层温度升高没什么了不起

471
00:50:21,785 --> 00:50:24,989
但对人类来说
却是前所未有的体验

472
00:50:28,659 --> 00:50:32,129
因为大自然中最善变
最无常的力量…

473
00:50:32,329 --> 00:50:37,101
即大气层掌握了
人类是否能永续绵延的关键