以下文章经 The Conversation 许可转载,The Conversation 是一家报道最新研究的在线出版物。
南极洲的思韦茨冰川因其一旦崩塌可能淹没全球海岸线的潜力而得名“末日冰川”。由于冰川不断流失冰,它已经造成了约占年度海平面上升4%,并且有一种理论认为,该冰川可能很快开始像多米诺骨牌一样崩塌入海。
但这种快速崩塌真的像担心的那样可能发生吗?一项关于思韦茨冰川对所谓的海洋冰崖不稳定性的易感性的新研究带来了一些希望。但是研究结果并不意味着思韦茨是稳定的。
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领导这项研究的极地科学家Mathieu Morlighem解释了研究结果。
为什么思韦茨冰川如此重要?
思韦茨冰川排泄了南极洲冰盖的巨大区域 – 约 74,000 平方英里(192,000 平方公里),比佛罗里达州还大。如果一片雪花落入该排水系统内,它最终将成为思韦茨附近海洋中冰山的一部分。
我们现在在思韦茨冰川看到的是一场慢动作灾难。
思韦茨冰川下方的基岩位于海平面以下,并向内陆向下倾斜,因此冰川向冰盖内部越来越深。一旦冰川开始流失的冰量多于从新降雪中获得的冰量并开始后退,由于这种坡度,就很难减缓其后退速度。而且随着气候变暖,思韦茨已经以加速的速度后退。
思韦茨冰川蕴藏的冰量足以使全球海平面上升超过 2 英尺(0.65 米)。一旦思韦茨开始变得不稳定,它也会 destabilize neighboring glaciers。因此,思韦茨发生的事情会影响整个西南极冰盖,进而影响全球各地海岸线的海平面上升。
什么是海洋冰崖不稳定性?
海洋冰崖不稳定性是科学家在过去十年中提出的一个相对较新的概念。
南极洲周围的许多冰川都有巨大的漂浮延伸部分,称为冰架,它们支撑着冰川并减缓其冰流向海洋的速度。随着气候变暖,我们已经看到其中一些漂浮延伸部分崩塌,有时速度非常快,在几周或几个月内就发生了。
如果思韦茨的冰架崩塌,它将沿着其75 英里(120 公里)长的前缘暴露出一道非常高的冰崖面向海洋。冰能承受的力量是有限的,因此如果冰崖太高,它就会崩塌入海。
一旦发生这种情况,就会暴露出更靠后的新冰崖,而且新的冰崖会更高,因为它更靠内陆。海洋冰崖不稳定性的理论表明,如果冰崖崩塌得足够快,那么可能会产生多米诺骨牌效应,即越来越高的冰崖一个接一个地崩塌。
然而,没有人观察到海洋冰崖不稳定性的实际发生。我们不知道它是否会发生,因为很大程度上取决于冰崩塌的速度。
您对思韦茨的风险有什么发现?
当海洋冰崖不稳定性的理论首次被提出时,它使用了对冰架消失后冰崖可能如何崩塌的粗略估计。
此后的研究确定,冰崖不会系统性地失效,直到冰崖高度达到约 442 英尺(135 米)。即使到了那个时候,它们的失效速度也会比预测的要慢,直到它们变得更高。
我们使用了三个高分辨率模型来探索这种对冰崖不稳定性的新物理理解对于本世纪的思韦茨冰川意味着什么。
我们的结果表明,如果思韦茨的整个冰架今天崩塌,仅由于海洋冰崖不稳定性,其冰前缘也不会迅速向内陆后退。如果没有冰架,冰川的冰将更快地流向海洋,从而使冰川前缘变薄。因此,冰崖不会那么高。
我们发现思韦茨至少在 2100 年之前将保持相当稳定。我们还模拟了 50 年后冰架崩塌的情况,届时冰川的接地线(其接地冰与海洋交汇处)将向内陆后退得更深。即使在那时,我们发现仅海洋冰崖不稳定性也不会导致快速后退。
研究结果对最近一些关于思韦茨可能崩塌速度的估计提出了质疑。其中包括政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 在其最新评估报告中提及但标记为“可能性低”的最坏情况。
思韦茨是每个人都担心的冰川。如果您对整个冰盖进行建模,那么海洋冰崖不稳定性就是从这里开始的,并且向内陆深处蔓延。因此,如果思韦茨不像我们想象的那样容易发生冰崖失效,这对整个冰盖来说都是一个好兆头。
但海洋冰崖不稳定性只是冰流失的机制之一。这一发现并不意味着思韦茨是稳定的。
还有哪些因素导致冰川加速后退?
有许多过程导致南极冰盖不稳定,其中一些过程已被很好地理解。
冰-海洋相互作用解释了迄今为止的大部分近期冰量损失。南极洲是一个非常寒冷的地方,因此大气变暖尚未产生很大影响。但是温暖的洋流正在冰架下流动,它们正在从下方使冰层变薄,这削弱了冰架。当这种情况发生时,冰流速度会加快,因为阻力减小了。
在过去的几十年中,思韦茨冰川和松岛冰川所在的阿蒙森海区域出现了来自南极绕极环流的暖水入侵,这已从下方融化冰层。
气候变化与此有何关系?
南极洲看起来可能很遥远,但是人类活动导致地球变暖 – 例如燃烧化石燃料 – 正在对两极产生巨大影响。冰流失导致海平面上升,影响全球沿海地区。
人们今天的选择将决定海平面上升的速度。
本文最初发表于The Conversation。阅读原文。