社交账号登录

社交账号登录

0/34

上传头像

拖拽或者缩放虚线框,生成自己满意的头像

头像

预览

忘记密码

设置新密码

文化

气候模型预测,南极西部冰盖将迅速融化

Justin Gillis2016-04-02 15:06:48

如果人们努力更严格地控制温室气体的排放量,阻止南极西部冰盖崩塌的可能性会很大。

本文只能在《好奇心日报》发布,即使我们允许了也不许转载*

南极西部冰盖是最后一纪冰河时期的遗迹。半个世纪以来,气候科学家们一直将其视为人类文明上方的一把达摩克利斯之剑。

这块面积超过墨西哥国土面积的巨大冰盖理论上不可能不受全球气候变暖的影响(即使变化相对较小),而如果解体并消融,它能让海平面上升至少 12 英尺(约 3.6 米)。但研究者们原先认为,就算没有成千上万年,这种最坏的影响也需要几百年才会发生。

现在有新的研究认为,这一灾难景象的来临可能远远早于预计。

根据周三公布的一项研究,持续走高的温室气体排放量能让冰盖在数十年间解体,导致大量的水流入海洋,令海平面在本世纪末就上升 3 英尺(约 0.9 米)。

研究人员发现,再加上在其他地区融化的冰川,到 2100 年,海平面将总共上升 5 至 6 英尺(约 1.5 至 1.8 米)。这个数字几乎是联合国专家团三年前报告的最坏情况的两倍。而且,对于今天刚出生的孩子来说,它所导致的严重灾难可能就会在他们的有生之年内发生。

研究人员还发现,由于 22 世纪中叶海平面将以每十年至少 1 英尺( 30 厘米)的速度上升,所以 2100 年以后的形势还会进一步恶化。科学家们在地质史中记录到过这种上升速度,当时有面积大得多的冰盖正在分崩瓦解。但大多数科学家都一直假定,在今天冰盖面积较小的情况下,如此极端的海平面上升速度是不可能达到的。

宾夕法尼亚州立大学(Pennsylvania State University)研究者、这篇新论文的作者之一大卫·波拉德(David Pollard)说:“我们并不是说它绝对不会发生,但我认为我们指出了一个危险情况,它理应获得更多的关注。”

这一危险的长远影响,有可能是淹没全球范围内的海岸线——以及沿线的许多大城市。

这份研究中指出,在最坏的情况下,已有近 400 年历史的纽约市能够在下一个 400 年再存活并保持当下状态的机会已经非常渺茫。迈阿密、新奥尔良、伦敦、威尼斯、上海、香港和澳大利亚的悉尼也都如纽约一样脆弱,或者更甚。

原则上讲,我们可以建设海防来保护人口最密集的城市,但专家认为,要在全美长达 95000 英里(约 152887 公里)的海岸线上全部如此操作是不可行的。也就是说,面对上升的海平面,大片地区很可能将不得不被抛弃。

这份发表于《自然》(Nature)杂志的最新研究报告是基于获得改良的计算机模型而做出的。这一模型针对南极洲及其布满岩石和冰川的复杂地势而打造,而新的改进旨在捕捉那些被新近认定为能危及冰川稳定的因素。

该模型的新版本能让科学家们得以第一次重现过去的高海平面,比如在大约 12.5 万年前的某个气候周期,当时的海平面比今天的高了 20 至 30 英尺(约 6 至 9 米)。

如此一来,尽管科学家们承认自己还没有得到可以被称作是明确的答案,至少他们对该模型预测未来海平面的能力有了极大的信心。

2014 年,南极的思韦茨冰川(Thwaites Glacier)发生裂冰的另一个视角。研究人员发现,到 2100 年,海平面将总体上升 5 至 6 英尺(约 1.5 至 1.8 米)。图片版权:Jim Yungel/NASA

“你可以尽情畅想能让我们躲过这一劫的办法,” 宾夕法尼亚州立大学研究冰川的权威专家理查德·B·艾利(Richard B. Alley)说道。“我希望我们能找到解决办法。但鉴于我们已知的一切,我认为我们没法对大家说我们对此充满信心。”

虽然这篇新论文是部分基于艾利博士关于冰川稳定性的想法而写就的,但他本人并不是作者之一。其他几位并未参与论文的科学家说他这个想法“意义重大”,一些人甚至说它是“里程碑式的”。

但是同样的一批科学家也强调,这仅仅是一篇论文,不太可能对南极洲西部的命运盖棺定论。把新近被认定的危及冰川的因素囊括进模型的工作尚处于早期阶段,也就是说,改进模型的工作可能还得需要数年。

为评估海平面上升的风险,俄勒冈州立大学(Oregon State University)的彼得·U·克拉克(Peter U. Clark)领导了一个最近致力于此项工作的联合国专家团。他并没有参与这篇新发表论文的写作。他强调,和之前的很多工作一样,这项研究凸显了控制二氧化碳和其他温室气体排放的紧迫性。

2013 年 11 月,南极松岛冰川(Pine Island Glacier)上一块巨型冰山断裂。新模型第一次成功地复制了过去的高海平面。图片版权:NASA/Corbis

正是他的团队曾经预测,21 世纪海平面上升的上限为 1 米左右,同时他们明确警告说,随着对南极冰川脆弱性的深入了解,这一预测可能会更改。

这项新研究是两位多年参与冰盖建模前沿研究的科学家的成果。他们是麻省大学阿姆赫斯特分校(Amherst)的罗伯特·M·德孔托(Robert M. DeConto)和宾夕法尼亚州立大学(Penn State)艾利博士的同事波拉德博士(Pollard)。

在周一的长篇采访中,德孔托博士讲述了他们多年来经历的挫折。他和波拉德博士长期合作研发出了一款计算机程序,它在解释冰盖演化行为方面日趋成熟,但在分析历史情况上却遇到了一些问题。

除非全球温度升高到一个不切实际的水平,否则在这一模型下融化的冰川将不足以重现过去大气或海洋温度更高时曾经发生过的海平面上升情况。重现过去事件的能力被视为是判断任何地质模型优劣的严格检验标准。

德孔托博士说,“我们知道我们遗漏了一些东西。”

艾利博士提出了新的想法。他引导他的同事去考虑当气候变暖时,那些保护和巩固南极洲西部冰盖的巨型浮冰架开始融化时会发生什么。

近处的小型冰架已经开始融化,最引人注目的一次是在 2002 年,一块跟罗得岛州(Rhode Island)差不多大的拉尔森 B 冰架(Larsen B shelf)在两周内全部解体

南极洲西部冰盖位于一种远远深入海平面下的碗状地带上,如果它失去边缘浮冰的保护,结果很可能形成临海的巨型陡峭冰山。艾利博士在接受采访时说,这些冰山将会很高,所以它们的很多部位将变得不稳定,而到了夏季,天气变暖很可能会加速冰山表面的融化,从而进一步弱化这些冰山的稳定性。

艾利博士怀疑,最后的结果可能是随着不稳定的冰山坍塌入水而产生冰川的急速收缩。似乎有几处冰川已经发生过这样的事情了,其中至少有两处在格陵兰岛,只是它们的规模比可能在南极西部发生的情况要小得多。

根据之前 J·N·巴西斯(J. N. Bassis)和 C·C·沃克(C. C. Walker)的工作成果,德孔托博士和波拉德博士设计出了一些公式来捕获这种“冰悬崖的不稳定性”,他们的模型得出了惊人的结果。

很明显,下一步就是要问问这一模型,如果人类社会不断排放大量温室气体从而引起全球变暖,结果会发生什么。

虽然科学家们在论文里描述他们所得到答案的科学语言晦涩枯燥,但还是可以很容易就将它改编成为好莱坞灾难电影里的情节。他们发现,南极西部已经显示出了令人不安的不稳定迹象,西部冰盖将在 2050 年代开始崩塌。

更高更冷的南极东部冰盖上的薄弱部份最终也会崩塌,根据计算机推测,到了 2500 年,仅南极本身的融冰水量将造成海平面上升 43 英尺(约 13 米),而且其它地方的海水也还在不停涌入。在某些地区,海岸线很可能会向内陆前进数英里。

当然,周三发表的论文里也包含了一些好消息。科学家发现,如果人们努力更严格地控制温室气体的排放量,阻止南极西部冰盖崩塌的可能性会很大。这一论点与近期其它认为“南极西部冰盖逐渐解体的趋势已经变得势不可挡”的研究形成了鲜明对比。

但是,最近的巴黎气候协定谈判达成的排放量减少远不足以实现这一目标。巴黎气候协定将于下月在纽约举行的仪式上、由世界各国领导人正式签署通过,仪式将在矗立在不断上升的海平面旁的联合国大楼里举行。

翻译:熊猫译社 Ariel Yang 曾丹

题图版权:Jim Yungel/NASA

喜欢这篇文章?去 App 商店搜 好奇心日报 ,每天看点不一样的。