上周，佐治亚州一个岛屿小镇的议员们在一个靠近沙滩的警察局开会，讨论应对日益严重的洪水的计划。此前，秋季出现了前所未有的特大潮汐洪水，淹没了该岛和附近的萨凡纳，并关闭了连接它们的公路。
“我们之前没有发生过洪水的地区，现在洪水发生的频率更高了，”泰比岛东岸海滨小镇的市长杰森·布尔特曼说，该镇的居民人数只有数千人，但每年夏天都会有度假者涌入。“11月份，水涌进了人们的车库之类的东西。以前从未发生过这种情况。”
会议召开前八天，世界各国领导人将于本周五在纽约会晤，批准一项旨在避免气候变化最坏影响的联合国条约。最近的南极建模表明，如果该条约成功，泰比岛和其他沿海社区未来几十年可能会遭受严重洪灾，但很可能仍将大部分高于海平面。然而，巨大的科学不确定性意味着即使这一点也不能保证。
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小镇的市长、世界最大城市的规划者和联合国的外交官正在联合国科学小组编制的海平面预测的指导下，了解一场迫在眉睫的沿海危机的细节。该小组的工作包括关于南极洲融化可能造成的洪灾量的警告，而且这些警告越来越严峻。
这片贫瘠的大陆——地球上最大的冰储量——仍然笼罩在寒冷的神秘之中，而且由于缺乏关于其冰盖的科学知识，这意味着科学家们还无法预测，随着气温持续升高，它可能造成多大的洪灾。然而，最近的一项研究增加了人们的担忧，即除非实现新的联合国气候协议的雄心勃勃的目标，否则它可能会开始解体，淹没世界各地的沿海社区。
政府间气候变化专门委员会最近的调查结果，三年前的，似乎低估了南极问题的潜在严重性，这对减少污染的紧迫性以及像泰比岛这样的沿海社区的未来产生了广泛的影响。
如果目前的污染率继续下去，预计本世纪海平面将上升几英尺，而最新的基于模型的科学警告说，融化可能导致海平面上升两倍。这个令人清醒的估计只是一个粗略的估计。
如果《巴黎协定》未能大幅遏制全球变暖，最新的预测表明，像泰比岛这样平均海拔不到 8 英尺的地方可能会实际上被注定灭亡。
新的联合国气候条约于 12 月在巴黎谈判达成，为遏制全球变暖设定了雄心勃勃的目标。但各国尚未承诺根据新条约采取必要措施以实际实现这些目标。预计该协议将于周五获得 160 多个国家的批准。
海平面上升不会是冰盖广泛融化的唯一后果，冰盖融化还会将冷水倒入影响巨大的洋流中，从而深刻地改变它们。前美国宇航局气候科学家转变为气候活动家的詹姆斯·汉森上个月在科学杂志上发表了一项冗长的假设，推测南极洲的快速融化将导致超级风暴、天气变化和“几乎无法估量”的洪灾损失。
全球海洋正在以每十年约一英寸的速度上升，而且随着二氧化碳、甲烷和其他温室气体持续使地球表面变暖，这个速度正在加快。2014 年和 2015 年都创下了全球气温记录，而且由于全球变暖和强烈的厄尔尼诺现象，2016 年的前三个月也都创下了记录。
最近，东海岸的海平面上升比其他地方更严重，这是由于自然地质过程和洋流的区域性变化加剧的。通往泰比岛的唯一一条道路，即美国 80 号公路，这是一条低矮的公路，穿过沼泽，延伸到西边 15 英里的萨凡纳，去年在涨潮期间被淹了前所未有的 23 次，阻碍了通勤者，切断了急救车辆。
州和联邦机构正在制定拓宽公路的计划，布尔特曼希望说服他们同时抬高公路。“数据显示，这条路被洪水淹没的频率比 60 年前高得多，”他说。
除非采取措施保护道路，否则预计洪水还会继续恶化。该镇还在考虑修建沙丘，以保护道路和房屋免受日益严重的风暴潮的影响。
然而，即使人类正在陷入自己制造的洪灾危机，科学家们也无法准确指出洪灾将变得有多糟。这部分是因为科学家们不知道在未来几十年里会排放多少气候污染。但这也是因为他们仍在试图弄清楚格陵兰岛和南极洲的冰盖将如何受到变暖的影响。
美国宇航局戈达德太空研究所主任、地球建模领域的领导者加文·施密特说：“存在大量未知因素。”
人们过去普遍认为，即使地球变暖，南极冰盖也应保持相对稳定。即便如此，随着冰川融化和温水膨胀，预计本世纪海平面将上升数英尺，从而造成前所未有的洪水挑战。
现在，随着冰盖开始融化，以及冰盖建模的改进，情况正在变得更糟。
施密特说：“我们已经知道，我们在海平面上升方面处于危险区域。没有人认为，‘哦，好吧，也许冰盖会没事的。’没有人这么认为。”
最新的南极冰盖建模研究表明，由于南极冰侵蚀悬崖的崩塌，本世纪海平面上升的问题可能比之前预期的严重两倍。
在该论文中，上个月在《自然》杂志上发表，马萨诸塞大学教授罗布·德孔托和宾夕法尼亚州立大学科学家大卫·波拉德开发了一个冰盖模型，并用它来模拟他们认为可能至关重要的两个过程的影响。模型中，融水渗入冰盖并使其破裂，暴露了高耸的冰崖，这些冰崖在自身重量的作用下倒塌到南大洋中。
然而，结果是非常不确定的。施密特说：“这绝对不是关于此事的最终定论。” 随着气候科学家努力解决目前可能面临的最大单一谜团，这是在不断涌现的发现中最新的一滴信息。
当德孔托和波拉德模拟未来高气候污染率的影响时，南极冰盖向南大洋倾倒了足够的冰，到 2100 年海平面上升了几英尺（这还不包括其他因素引起的海平面上升），到 2500 年海平面上升了约 40 英尺。
德孔托说：“如果我们让大部分冰盖消失并进入海洋，那么需要数千年才能恢复。这是对这些升高海平面的真正长期承诺。”
当德孔托和波拉德将冰盖模型中的污染水平保持在较低水平时，在大多数模拟中都基本上避免了冰盖的崩塌，尽管并非所有模拟都如此。
主要问题不再是南极洲和格陵兰岛的冰盖是否会融化。而是变化会发生得有多快。根据来自世界上最偏远、最寒冷和最难到达的地区之一的有限观测，这个问题很难回答。
宾夕法尼亚州立大学大气科学教授迈克尔·曼说：“随着我们了解更多，我们发现变化可能比我们之前认为的更大、更快。”
从对目前高于当前海平面数十英尺的史前海岸线的研究中，正在收集关于变暖世界的未来的线索。它们的历史可以追溯到自然波动将气温推至与今天相似的水平的时期。
曼说：“我们现在有合理的信心，我们已经破坏了足够的冰，例如通过融化南极西部冰架，最终导致海平面上升 10 到 14 英尺。不太确定的是这种情况会发生得多快。”
20 世纪海平面上升超过 5 英寸导致了东海岸和墨西哥湾沿岸地区定期发生高潮洪水，侵蚀和下沉的陆地使问题更加严重。它还加剧了飓风桑迪风暴潮的破坏性影响。
现在海平面上升的速度更快，这可能会在未来几十年影响超过 1 亿美国人和数十亿其他国家的沿海居民，需要大量资金用于更换、保护和改造沿海道路、管道和社区。
随着全球物理学家、生态学家、海洋学家和地质学家团队合作解决未解决的问题，气候科学正在以惊人的速度发展。外交程序和科学期刊正在努力跟上步伐。
普林斯顿大学教授迈克尔·奥本海默说，冰盖模型仍然“在完全可信之前还有很长的路要走，但它们正在改进”。“建模在过去 10 年或 15 年中取得了很大进展，你可以在德孔托和波拉德的论文中看到其中一些进展的成果。”
在由前美国宇航局科学家汉森领导的团队本月发表在欧洲期刊《大气化学与物理学》上的一篇重要论文中，没有使用这样的冰盖模型。该论文警告说，本世纪冰盖融化将带来灾难性的后果。这是一篇由汉森撰写，长达 41 页的非常规叙述，另有 18 位科学家提供了额外的贡献，他们中的许多人审查了草稿或提供了专业知识。还有 11 页的脚注。
奥本海默说：“汉森的论文有额外的猜测层面。我的理解是，它是一个有趣的场景，其中许多最坏情况的结果被连接起来，产生最坏、最坏、最坏的可能性。这是一个不太可能真正实现的噩梦。”
该论文的发现基于一个关键假设——南极冰融化的速度将是指数级的，而不是渐进的。该研究没有调查该假设是否正确。
汉森说：“我认为这是一个合理的假设，”他现在负责哥伦比亚大学的一个项目，旨在提高人们对全球变暖解决方案的认识。“我们不想等到完全证明它为止。”
该论文引用了数百项研究，旨在调查冰盖快速融化的潜在影响，包括海洋环流变化、超级风暴以及几乎难以理解的洪水程度。
虽然汉森侧重于最坏的情况，但其他科学家正在努力确定这种情况在现实中发生的可能性。更好地了解史前海岸线的高度被认为是提高科学对未来海平面上升预测的关键。
哥伦比亚大学教授莫琳·雷莫表示：“我们正在使用这些模型来预测未来，评估它们的最佳方法之一是问，‘它们是否捕捉到了过去发生的事情？’。因此，像我这样的野外地质学家正试图从岩石中揭开历史。”
雷莫计划今年晚些时候在西澳大利亚进行研究，这可能有助于确定在冰河时代之前海平面是否上升到比今天高25英尺的高度，根据10万多年前生长的珊瑚化石来看，这似乎是可能的。海平面较高的时期被称为高海面期。
雷莫说：“那个晚期高海面期是否真实存在非常重要。如果那个晚期高海面期是真实存在的，那么它真的指向了南极洲西部冰盖，可能还有东部冰盖的部分地区正在急剧崩塌。”
如果高海面期被证明是真实的，并且如果《巴黎气候协定》未能迅速减缓人类向大气排放气候污染物，那么像泰比岛这样的地方在本世纪几乎可能完全不适宜居住。类似的命运可能会降临到其他地方的岛国和海岸线地区，从而产生数百万需要新家园的气候难民。
斯特森大学海平面上升科学家杰森·埃文斯表示：“你不想看到这种情况发生。”他一直在与泰比岛官员合作分析海平面风险并起草应对策略。“适应这种情况的唯一方法就是让它不发生。”
编者注：迈克尔·奥本海默是气候中心董事会成员，但在其编辑内容中没有扮演任何角色。
本文经气候中心许可转载。该文章于2016年4月21日首次发表。