如果你在五年前问永久冻土研究员 弗拉基米尔·罗曼诺夫斯基，他是否认为由于全球变暖，阿拉斯加北坡的 永久冻土层 在本世纪面临大范围融化的危险，他会说不。 他会说，该州北部地区的永久冻土层要冷得多，因此比阿拉斯加内陆地区较温暖、更脆弱的永久冻土层更稳定。
“我不能再这么说了，”他在上个月于旧金山举行的美国地球物理联合会年会上告诉记者。
罗曼诺夫斯基在会议上展示的新工作表明，如果变暖没有得到缓解，北坡（一个比明尼苏达州还大的地区）一半以上的永久冻土层可能会在本世纪末融化。 这种融化将危及基础设施、当地生态系统，并可能向大气中释放更多捕获热量的温室气体。
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罗曼诺夫斯基观察到北坡永久冻土层的温度已大幅上升，以及 当永久冻土融化 并导致地面塌陷时对基础设施造成的破坏。
当永久冻土融化时
永久冻土是指即使在相对温暖的夏季月份也至少保持冰冻两年的地面。 它是寒冷的北坡地区生活的一部分，位于建筑物、道路和其他基础设施之下。 当它融化时，可能会造成相当大的破坏：在演示过程中，罗曼诺夫斯基展示了西伯利亚建筑物上出现的裂缝照片，以及北坡的道尔顿公路被毁坏的路段，几乎无法辨认出是道路。
随着永久冻土融化，它还会对当地生态系统造成重大变化，改变地表和土壤中的水流，以及哪些动植物可以在该地区繁衍生息。
人们还非常担心冻土中锁住的碳，随着永久冻土融化，这些碳 可以甲烷的形式释放 到大气中，从而造成 巨大的全球成本。 虽然甲烷的含量和寿命都比大气中主要的吸热气体二氧化碳少，但从分子对分子的角度来看，它的增温能力要强得多。
由于所有这些原因，科学家们正试图更好地了解北极永久冻土将如何应对地球不断上升的温度。
沉入北坡地下的温度传感器显示，过去三十年中，即使在 60 英尺以上的深度，永久冻土层也明显变暖。
罗曼诺夫斯基说，最北端的传感器站点之一死马镇的永久冻土层年平均温度显示出“强烈的变暖趋势”。 它已从 1988 年的 17.6°F（-8°C）上升到 26.6°F（-3°C），上升了约 5.5°F（3°C）。
当将温度升高与气温变化进行比较时，存在明显的匹配。 同期，死马镇的气温上升了约 8°F（4.5°C）。 “从长远来看，永久冻土层的变暖与气温的变暖是一致的，”罗曼诺夫斯基说。
在两种情景下，阿拉斯加北坡 2010 年代、2050 年代和 2090 年代的年平均地温的潜在变化。 左侧假设温室气体排放量在本世纪中期趋于稳定，而右侧则假设排放量没有得到缓解。
点击图片放大。 来源：德米特里·尼科尔斯基
两种未来
研究人员和阿拉斯加社区想知道的是，温度是否以及何时会升至冰点以上。 为了研究这一点，罗曼诺夫斯基及其同事使用了永久冻土模型，该模型纳入了最新的 政府间气候变化专门委员会 报告中使用的两种情景中的变暖情况。 一种假设温室气体排放持续不减，另一种假设存在一定的减缓措施，因此排放量在本世纪中期趋于稳定。
罗曼诺夫斯基说，他们发现这两种情景之间存在“非常非常显着的差异”。 虽然两者都会导致永久冻土层变暖和融化，但采取减缓排放的情景融化程度要小得多。
罗曼诺夫斯基说，即使采取减缓措施，北坡的永久冻土层也会“比现在温暖得多”，但大部分仍将保持在关键冰点以下。 如果不采取减缓措施，超过三分之二的永久冻土层（深度超过 6 英尺）可能会升至冰点以上。
在两种情景下，永久冻土层上方随季节融化和再冻结的土壤层都会变得更深，但在不采取减缓措施的情况下，将会更加剧烈。 模型显示，在采取减缓措施的情景中，该层的大部分将在冬季重新冻结； 而在不采取减缓措施的情况下，超过一半的永久冻土层区域可能会永久融化至 16 英尺的深度。
罗曼诺夫斯基说：“由于这种融化，地表将会下沉。” 他说，在持续变暖且不限制排放的情况下，下沉幅度可能高达数米。
费尔班克斯阿拉斯加生态科学的永久冻土研究员托雷·约根森没有参与这项研究，他不相信深层永久冻土层像研究表明的那样危险。 他说，即使永久冻土层达到冻结/融化点，也需要大量的热量才能真正使土壤中的冰融化。 此外，植被和水流的变化等复杂因素可能会起到稳定永久冻土层的作用。
罗曼诺夫斯基同意模型的局限性在于无法纳入这些类型的影响，但表示它们也可能最终加剧永久冻土融化。 他和其他建模人员正在努力改进模型，以纳入更多这些过程，从而更好地了解随着世界持续变暖，永久冻土层将会发生什么。
但鉴于他的研究结果，他建议：“我们可能应该努力将我们的气候保持在更温和的情景之内。”