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剑网3指尖江湖平民职业 www.dtogn.icu 南北極夾擊 海平面上升 人類文明危矣

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     多年以前就有科學家預言極地冰川融化會導致海平面上升,最終使得一些島嶼、濱海城市被淹沒。很多人對這些預言嗤之以鼻,還有不少覺得這些預言就算能變成現實也離自己太過遙遠。人類生產生活的排放(以碳排放為主)與“溫室效應”之間是否有因果關系還存在著爭論,連美國總統特朗普都不相信人類排放跟氣候變暖有關,甚至連一些碳排放相關的國家經費都給砍掉了。

氣候變暖

美國總統特朗普。

    北極區域具有少量冰川,大部分是海洋,被稱為“北冰洋”??蒲Ъ頤嵌員奔虻謀ㄈ諢纈脅煬?,并進行了跟蹤。最近一系列報道表明,北極的冰川融化正在加速??蒲Ъ以ぜ?,如果保持目前速度,到2040年北極冰層可能會全部融化,使海平面上升2米。相較于北極,南極區域是被一整塊被冰川覆蓋的大陸,又稱為“南極洲”。南極洲是地球上最大的淡水庫,如果全部融化,會使海平面上升58米!之前的研究表明,南極的冰川融化情況相對較為穩定。然而,最近的一些研究發現,南極冰川正以極快的速度消融,地球將受到南北兩極冰川融化的“夾擊”,海平面將以不可逆轉的趨勢上升。

南極冰川消融。

南極冰川消融。

    澳大利亞南極局(Australian Antarctic Division)的Robert Massom博士領導的多國研究團隊在Nature上發表論文,報道了他們對南極冰川的冰架(iceshelf)的研究進展,發現其消融加速的原因是表面融水和底部海水的侵蝕[1]。同時來自加拿大滑鐵盧大學(University of Waterloo)的ChristineF.Dow及其團隊研究發現,南極冰架下的溫暖海水使冰架底部逐漸變薄并開裂,導致冰面開裂,讓更多的海水進入,加劇冰架不穩定[2]。另外,英國利茲大學(University of Leeds)的Andrew Shepherd教授及其合作者也在Nature發文,對南極冰川變化的趨勢和聯系進行了綜述[3]。筆者結合這些研究結果,簡單介紹一下南極冰川融化的趨勢。

    其實,冰川只有小部分位于海面上,大部分都隱藏在水下,這也是“冰山一角”一詞的出處(下圖)。一直以來,人們判斷冰川消融主要是通過從水面上方觀察兩極冰川覆蓋范圍的大小,然而如今不僅冰川的水上部分在變小,水下部分也在消融。上方漂浮冰架與其下方固定冰蓋之間的分界線被稱為接地線(grounding line),接地線可以用來確定冰川融化的規模與速度。如果接地線以下的冰融化或者因為太薄而從基巖分離,這就會造成海平面的上升。

冰架的組成部分以及其融化的影響因素。

冰架的組成部分以及其融化的影響因素。

    加拿大的研究者通過觀測南極大陸五個地區冰架的表面裂痕(fracture,下圖黑色實線),地表河流(surfaceriver,紫色虛線),并測繪了這些地方1987-2017年間的接地線差異(綠色),總結出冰面流動方向(下圖)。他們發現,溫暖的海水導致海底附近的冰蓋明顯萎縮,僅僅在五年里,這些地區的水下冰層面積就顯著變薄了。他們推斷這些冰層可能已經在水下融化,或者斷裂后更快地漂流入海。

冰架裂縫、地表河流以及接地線的觀測。

冰架裂縫、地表河流以及接地線的觀測。

    另一方面,澳大利亞的研究者比較了上世紀60年代至今的南極大陸海冰的覆蓋區域(下圖)。在Wikins和Larsen冰架區域內,海冰在近20年中顯著消退。以南極洲最重要的冰川之一Thwaites冰川為例,此前研究表明,受到海洋變暖的威脅,該冰川在過去幾十年一直在以大約每年400米的速度消退。有跡象顯示,Thwaites冰川將在未來500至1000年崩塌解體,而海平面會上升大約2米。作者推測,即便人類能控制全球變暖甚至讓海洋降溫,也無法再讓冰川變得穩固了。并且,融化的冰架可能對地表河流產生連鎖效應,加速內陸冰融化并推高海平面。

 南極大陸海冰覆蓋隨時間變化衛星圖。

南極大陸海冰覆蓋隨時間變化衛星圖。

    冰架減少是否跟溫度有關呢?利茲大學的研究者在綜述中展示了南極大陸冰架厚度以及周邊海冰溫度分布圖(下圖)。他們發現,從上世紀90年代開始,很多地區冰架能夠保持穩定,厚度未見減少。但例如西南極洲(WestAntarctica)區域的冰架經歷了明顯的變薄,部分地區厚度減少10-18%。與之相應的是,其周邊的海冰溫度也比其他地區要高1.0-1.5攝氏度。作者推斷說,溫暖的海水沖擊著邊緣的冰架,不斷侵蝕了冰架,造成其破裂和融化。

南極海冰溫度和冰架厚度分布圖。

南極海冰溫度和冰架厚度分布圖。

    全球變暖和海平面上升是一個很熱并且富有爭議的話題,但極地冰川融化這個事實無可爭議。人類文明的發展如果超過了地球環境承載能力的極限,最終必然會受到大自然的“報復”。常??吹健鞍せ肪?、拯救地球”之類的宣傳語,說實話,地球并不需要拯救!別說人類活動造成的氣候影響了,就算是小行星撞擊讓所有生命毀滅,地球也不會怎么樣,再過上數億年,說不定還會是一派欣欣向榮的景象。需要被拯救的,只有我們自己!

    參考文獻:

    1.RobertA.Massom,TheodoreA.Scambos,LukeG.Bennetts,PhillipReid,VernonA.Squire,SharonE.Stammerjohn.Antarcticiceshelfdisintegrationtriggeredbyseaicelossandoceanswell.Nature,2018,558,383-390.

    2.ChristineF.Dow,WonSangLee,JaminS.Greenbaum,ChadA.Greene,DonaldD.Blankenship,KristinPoinar,AlexanderL.Forrest,DuncanA.Young,ChristopherJ.Zappa.Basalchannelsdriveactivesurfacehydrologyandtransverseiceshelffracture.Sci.Adv.,2018,4:eaao7212.

    3.AndrewShepherd,HelenAmandaFricker,SineadLouiseFarrell.TrendsandconnectionsacrosstheAntarcticcryosphere.Nature,2018,558,223–232.

 

責任編輯:童志威

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