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危險的信號!東南極冰川也在快速消退


危險的信號!東南極冰川也在快速消退



南極洲東部最主要的冰川之一托滕冰川將在下個世紀不可逆轉地快速消退。(南方周末資料圖/圖)

長期以來,科學家一直認為與脆弱的西南極冰蓋相比,東南極冰蓋相對來說要穩定些。然而一項最新研究表明,東南極冰蓋要比以前預期的要脆弱得多。這意味著,南極冰川融化問題可能比想像的更為嚴重,全球變暖和海平面上升可能會來得更快,也更為劇烈。


南極冰蓋是地球上面積最大的冰蓋,面積接近1400萬平方公里,最厚的地方4200多米,總體積達2450立方千米,它被橫貫山脈分為兩部分:面積較大的東南極冰蓋與較小的西南極冰蓋。長期以來,氣候學家認為西南極冰蓋明顯受到全球氣候變化的影響會逐漸融化,而東南極冰蓋長期保持相對穩定。然而,最新的一項研究表明,東南極冰蓋要比預期的要脆弱得多。


問題比想像的嚴重


2016年6月15日發表於《自然》(Nature)的研究表明,假如氣候變化維持現有速率,南極洲東部最主要的冰川之一托滕冰川將在下個世紀不可逆轉地快速消退,在接下來的幾百年向內陸退縮達300千米,並最終導致海平面上升超過2米。

對於南極冰川融化,大家並不陌生,而實際上科學家對此始終存在爭議,特別是對東南極冰蓋的認識,觀點是針鋒相對。早在2014年5月,德國波茨坦氣候影響研究所發布了一份報告稱,人們可能一直「高估」了東南極冰蓋的穩定性,該研究所的科學家通過計算機模型顯示,東南極冰蓋的威爾克斯冰下盆地就像一個傾斜的瓶子,一旦位於沿海地區的「冰塞子」融化,瓶中的冰就會大量流出,結果將導致海平面在數千年內上升三至四米,紐約、東京、孟買等沿海城市被淹的風險也因此大幅上升。


然而,也有學者對此並不認同,甚至一度出現了「南極冰蓋不減反增」的觀點。據英國《每日郵報》2015年11月2日報道,美國航空航天局(NASA)的一項研究顯示,東南極洲和西南極洲內部的冰蓋自1萬年前起就在不斷增厚,增厚速度為每年1.7厘米左右,在1992年到2001年間南極洲每年凈增1120億噸冰,而在2003年到2008年間這一數據是820億噸,其增加量超過了冰川融化帶來的流失量。NASA戈達德太空飛行中心的冰川學家甚至還認為南極洲的冰川融化並沒有造成海平面上升,反而是將每年的海平面上升高度減少了0.23毫米。該觀點一反常態,與主流學術觀點明顯相悖,立即招致很多學者的議論,一些頂尖的科學家在美國《國家地理》雜誌刊文指出,使用衛星資料無法辨識一兩厘米差異的積雪量,因此NASA科學家使用衛星測量南極冰川高度的方法是可疑的,其結論存在問題。


諸多觀點,莫衷一是。我們不妨通過研究東南極冰蓋的歷史,試想一下未來的變化。英國帝國理工學院組織的科學家對東南極冰蓋的淤泥樣本進行分析研究後發現,雖然它形成於3400萬年前,並長期保持相對穩定的狀態,但在500萬至300萬年前的上新世地質時期曾反覆發生過融化,並直接導致海平面上升了10米,而根據現在全球氣候變化及大氣中二氧化碳濃度的變化預測,到本世紀末,全球氣溫將接近於上新世時期。這也就意味著,如果按照目前的氣候變化趨勢發展,東南極冰蓋融化將是不爭的事實。我們可不能小看這海平面可能上升僅有的幾米,對於沿海那些海拔較低的城市來說,這足以是毀滅性的打擊,比如地勢低洼的泰國首都曼谷,平均海拔不足2米,2011年,這裡發生了50年來最嚴重的一次洪災,而且遲遲未能消退,這與它海拔較低具有直接聯繫。隨著全球氣溫不斷升高,未來的曼谷將面臨著巨大威脅,所以泰國一位官員擔憂地說,曼谷的大片地區將於2030年被淹沒。



危險的信號!東南極冰川也在快速消退


托滕冰川的快速消退表明東南極冰蓋並不穩定。(南方周末資料圖/圖)


南極北極並非此消彼長


近年來有媒體報道,在全球變暖、海冰融化的大趨勢之下,南極海冰出現大塊浮冰的總量實際上是不斷增加的。有數據表明,南極的海冰呈現出緩慢增長的趨勢,年增長速度約為1%。2007年,聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPPC)制定的國際氣候科學評估報告顯示,在1979-2005年之間,南極覆蓋海冰面積持續不變,但是2013年公布的研究評估報告表明,1979-2012年之間,南半球海冰持續擴大,平均每年增加16500平方公里。後來,有科學家指出,這兩份評估報告的結論之所以不同,是由於使用了不同版本的計算公式造成的,數據集之間的差異與人造衛星感測器有關,南極海冰不可能像之前預測的那樣快速擴張,其中存在著數據誤差。


但是,南極海冰擴大的確是事實。這讓很多人感到不可理解,甚至有人根據這個結論開始懷疑全球氣候變暖。


關於這個問題,我們需要從全球的角度來認識。2014年12月,NASA戈達德太空飛行中心的氣候科學家對1978年11月到2013年12月之間全球的海冰變化進行了計算,他們將每個月的北極和南極海冰面積相加,即得到全球海冰面積,然後發現,在這超過35年的時間裡,北極和南極海冰的面積總和呈現出每個月不斷遞減的趨勢,即使是在北極和南極海冰達到最大面積的時期也是如此,平均每年減少約35000平方公里。而且,在1996至2013年間比1979至1996年間的遞減速度明顯加快。這意味著,雖然南極海冰面積在緩慢增加,但北極海冰在加速消失,而且消失的速度遠遠超過了南極海冰增加的速度,並帶有愈演愈烈的趨勢。

我國學者通過被動微波遙感技術對全球海冰變化進行研究後得出了相似的結論,1979年至2014年北極海冰範圍持續減少,南極海冰範圍略微增加。即使在2015年這個有氣象記錄以來最暖的一年,北極海冰年內最大值創新低,南極海冰範圍雖比2014年有所減小,但仍然較常年平均值偏大。


至於說為什麼北極海冰在減少,而南極海冰會增多,科學家認為這跟南極洲與南大洋特殊的地質環境有關。北極為海洋,南極為大陸,南極洲的地形與周圍海域的水深是海冰變化的主要影響因素,但是究竟哪種因素在促進南極海冰的形成與演化,目前還沒有明確答案。從表面上看,南極與北極海冰似乎是存在著此消彼長的平衡關係,而科學的數據告訴我們,情況並不像我們想像的那麼簡單,全球變暖趨勢依然存在。


冰川融化加劇惡性循環


之所以有人懷疑全球氣候變暖理論,其中還有一個重要的原因,那就是混淆了海冰與冰川的關係。所謂海冰,是漂浮於海面上的冰體。根據簡單的物理學常識我們可知,即使漂浮的海冰完全融化,也不會對全球的海平面造成什麼影響。但是冰川卻完全不同。冰川是由積雪形成的並能運動的冰體,俗稱冰河,受重力和壓力作用可發生流動,其流速為每年幾米至數百米不等。世界上約10%的陸地面積覆蓋著冰川,主要分布在南極冰蓋和北極區的格陵蘭冰蓋,其它還有少量山嶽冰川和山麓冰川。

海冰的消融是季節性變化,有增有減。對於冰川而言,儘管在它的源頭也會有降雪在源源不斷地補給,但流出的冰舌逐漸消融,速度大於源頭粒雪盆的補給,這一大趨勢使得冰川總量變化在短期內無法逆轉。同樣是南極冰蓋的一部分,東南極冰蓋和西南極冰蓋還有著很大的不同。西南極冰蓋是海洋性冰蓋,它大部分地區位於海平面之下,最深處位於海平面2500米之下,即使冰全部融化對海平面的影響也十分有限,而東南極冰蓋是南極洲最大同時也是地球上最大的陸地冰蓋,最大厚度超過4800米,除個別小範圍地區之外下伏基岩均在海平面以上。倘若這些冰川融化變成水匯入海洋,結果將不堪設想。早在1842年,就有一位名家麥克拉倫的科學家提出假說,他認為第四紀期間,由於氣候的巨大變化,冰川隨之消融和增長形成了冰期和間冰期。後來的研究逐漸證明,在17000-18000年前第四紀最後一次冰期的末期,世界海平面大致在現今海面以下100米處。後來隨著冰川的大量消融,海面迅速上漲,大約到6000年前海面才接近於現今的位置。現如今,我們仍處在第四紀冰期之中,南極冰蓋和格陵蘭冰蓋就是典型的證據。據估算,如果全球的冰川全部融化的話,將使海平面上升約65米。


一百多年前的泰坦尼克號碰撞了冰山而沉沒,罪魁禍首來自格陵蘭島的冰川,它是從冰川中分離出來而漂浮到了海上。科幻電影《後天》中,格陵蘭島冰蓋融化,大量的淡水注入北大西洋,讓沿海城市變成了汪洋大海。可是在如今的現實生活中,我們對冰川消融的威脅還沒有直觀的感受。


托滕冰川的快速消退表明東南極冰蓋並不穩定,這給我們釋放了一個十分強烈的信號,原本認為可以讓我們懷有僥倖心理的全球變暖和海平面上升將會來得更快,來得更猛烈,倘若現在不著手應對,災難將會像多米諾骨牌一樣,引發越來越嚴重的鏈式反應。全球變暖理所當然地會促進冰川融化,但冰川具有很強的反射能力,能夠強烈地反射太陽輻射,而海水的比熱容很大,能夠吸收大量的太陽輻射,這一減一增之間,恰恰造成反射回去的太陽輻射變少了,吸收的太陽輻射增多了,將進一步加劇、惡化全球氣候變暖。因此,從這個角度講,冰川消融與全球變暖之間存在著不容忽視的惡性循環。


2016年8月5日晚,第31屆夏季奧林匹克運動會在巴西的里約熱內盧如期拉開帷幕。在隆重的開幕式上,主辦方用一個章節來警示世人因二氧化碳的過度排放已經讓我們的地球在變暖,令冰川在融化。雖然這已經是眾所周知的事實,但主辦方向全世界的人們傳遞的綠色、環保的理念永遠也不會過時,倡議全世界的人們保護我們共同的星球將更加深入人心。


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