气候变化——极地快车

极地冰川融化速度远超气候模型预测

地球极地地区气候变暖的加速步伐正在引发新的科学紧迫感。今年2月28日,美国宇航局水卫星上的摄像头捕捉到一块曼哈顿大小的漂浮冰架正在解体。在接下来的10天里,冰块持续崩解和破碎;到3月8日,位于南极半岛海岸附近、由约5000平方英里漂浮冰组成的威尔金斯冰架,已经向太平洋流失了160平方英里的冰。

这次崩解是过去30年中南极洲七次重大冰架坍塌事件中最新的一次,此前约有400年的相对稳定期。其中包括拉森B冰架脱落一块1300平方英里的冰块,以及在古斯塔夫王子海峡和拉森湾巨大的冰架解体,以及琼斯、拉森A、穆勒和沃迪等冰架的消失。所有这些都证实了温度测量结果,表明南极半岛西部——现在业内人士称之为香蕉带——的升温速度比地球上任何其他地方都快。

威尔金斯事件——在被发现后几天,英国南极调查局的一个团队碰巧用视频捕捉到了这一事件——已经团结了世界各地的科学家。“现在全球科学界之间的沟通比以往任何时候都更加紧密,”哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的极地研究科学家罗宾·E·贝尔说。“我们更敏感地意识到变化确实在迅速发生。”相对温暖的空气似乎是主要罪魁祸首。随着南半球夏季冰川融化,水池填满了任何漂浮冰架由于周围海洋的弯曲和挤压而不可避免地产生的裂缝。在较冷的气候中,这些裂缝只不过是浅表面的划痕。但是裂缝中的液态水可以像热刀一样钻到冰架的底部,将其一分为二。


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漂浮冰的崩解和融化对全球海平面没有直接影响。但冰架被认为充当“瓶塞”的作用,阻止陆地冰川的流动,而陆地冰川缓慢地为海中的冰架提供补给。当这样的“瓶塞”被移除时,冰川会向前猛冲。“在崩解发生后的几个月内,”科罗拉多大学博尔德分校国家冰雪数据中心的冰川学家特德·斯坎博斯解释说,冰川“显著加速,在一两年内,它的移动速度可能比冰架完好时快四倍。”正如贝尔所说,结果是“更多的冰块进入海洋”,这确实会升高海平面。

然而,在短期内,最大的担忧是北方的变化:北极海冰和格陵兰冰盖的减少。温暖的空气和地表水正在融化夏季极地冰盖。海冰的收缩驱动了一个经典的积极反馈循环:随着更多冰融化,白色积雪反射太阳能的区域减少,而更大的黑暗、吸收阳光的海水区域开放——这两者都导致冰融化得更快。斯坎博斯说,这种失控效应可能很快导致北极周边地区气候变暖,并导致北极永久冻土层消失。

在格陵兰,出口冰川变化并非如此缓慢的故事也大致相同。它们向海一侧的边缘正在加速,其后的冰盖正在变薄。GRACE卫星对局部重力异常的测量表明,格陵兰冰盖,特别是其南部地区,正在迅速失去质量。“冰盖正在‘节食’,”贝尔说。大量的格陵兰冰正在滑入大西洋。

所有这些影响加起来是否会达到临界点?没有人真正知道。调查人员正在焦急地寻找关于极地冰变化的两大未知问题的答案。冰盖将以多快的速度继续滑入海洋?融化北极永久冻土层还需要多少变暖?如果永久冻土层融化,大量被困的甲烷气体将从曾经冰冻的地面中释放出来。在释放后的20年内,甲烷作为温室气体的效力是二氧化碳(CO2)的72倍(100年后仍比二氧化碳强25倍),因此,如果甲烷被释放,地球将面临失控的气候灾难。

注意:这篇文章最初以“极地快车”为标题发表。

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