本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
面对气候变化,格陵兰和南极洲西部冰川的变暖、融化以及对海平面上升的潜在影响长期以来一直是一个严重的问题。规模更大的南极洲东部冰盖的行为一直更不确定,而且到目前为止一直被认为对气候变化相对不敏感。
现在,来自杜伦大学和苏黎世大学的一篇重要论文在《自然》杂志上发表,该论文研究了过去四十年南极洲东部冰盖的大量卫星观测数据。作者发现,尽管各个冰川的进退存在相当大的差异,但在1974年至2010年间,进退的总体趋势与变暖和降温时期密切相关。因此,冰川的运动比之前认为的对气候趋势更敏感。这项工作严重质疑了关于南极洲东部冰盖稳定性的保证。
分析中出现了三个划时代的变化模式:1974年至1990年,63%的冰川退缩;1990年至2000年,72%的冰川前进;2000年至2010年,58%的冰川前进。这些结果与变暖和降温一致。这种影响在南太平洋西部海岸最为显著,而在罗斯海沿岸则最不显著。
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该研究查看了1963-2010年大约300张冰川卫星图像的大型数据集,以绘制沿5400公里长的175个冰川的位置。因此,该数据集相当全面。这些图像显示了各个冰川运动的变化,这与其宽度有关;大型冰川的变化远大于小型冰川。然而,从前进到后退的总体转变非常显著,并且压倒了这种个别差异;例如,在1974-1990年间,冰川以每年-12.5米的中位数速度退缩,而在1990-2000年间,它们以每年19.7米的中位数速度前进,变化幅度约为375%。
这些变化与 70 年代和 80 年代相对温暖的时期以及 90 年代的降温一致。进退似乎也与更细微的变化密切相关;例如,虽然地球在 2005 年之前一直在变暖,但自 2005 年以来一直存在降温趋势,这反映在退缩速度的放缓上。然而,该论文谨慎地不将冰川变化直接与气温联系起来,而是将气温视为更复杂系统的一部分——南方环状模式 (SAM),该模式不仅包括空气,还包括风速、海洋和大气之间的相互作用以及海冰浓度等其他因素。值得注意的是,SAM 的积极趋势与过去二十年的臭氧消耗和温室气体浓度增加有关,因此与气温的相关性可能是一个很好的替代指标。
尽管存在这种复杂性,但自 70 年代以来冰川进退的三个趋势仍然明确突出,并且与那时以来的变暖和降温措施一致。该研究明确指出,南极洲东部冰川,曾经被认为对气候变化相对不敏感,很可能像对西南极洲和格陵兰冰盖一样或更敏感,或者更敏感于全球变暖和其他气候变化影响。从某种意义上说,这一发现非常重要,因为南极洲东部冰盖比其西部对应冰盖大得多;因此,无论人类对气候做了什么,都可能对这片冰盖的融化以及海平面的相应变化产生巨大的潜在影响。我们正在以自己的危险摆弄着这些巨大的冰雪奇观。
参考文献: “南极洲东部太平洋沿岸出海冰川的快速、气候驱动变化”,Miles、Stokes、Vieli 和 Cox,《自然》,2013,500,p. 563-567