自然科普:南极冰盖融化速度远超想象
发布时间:2021-04-19
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  南极冰盖融化速度远超想象

  南极洲98%的表面被冰雪覆盖,其冰盖的冰储量占了全球总冰量的90%——北极格陵兰冰盖仅占9%——将近世界淡水资源的70%。但这广阔极地的冰盖在下个世纪可能会销声匿迹。

  2020年9月23日一项发表在《自然》杂志上的研究揭示,如果全球变暖不加以遏制的话,南极洲很快会走上一条“不归路”,该大陆上覆盖了3000多万年的冰雪将荡然无存。

  研究人员利用计算机模拟了温室气体排放对全球平均气温以及对未来南极洲样貌的决定性影响。他们发现,如果全球平均温度比工业化前的水平上升4℃,并持续一段时间,南极洲西部的大部分冰架将会碎裂,全球海平面将上升6.5 米。——如此高的涨幅将摧毁纽约、东京和伦敦等沿海城市。

  这并非危言耸听,这种情况可能在几十年内成为现实。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)曾推测,如果允许目前的温室气体排放水平持续到2100年,全球平均气温将上升5℃。如果温室气体排放水平增加,情况可能会变得更糟:

  在未来几千年的任何一段持续时间内,全球气温如若比工业化前的水平上升6至9℃,那么南极洲现在70%以上的冰将不可逆转地消失。更有甚者,如果气温上升10℃,欧洲大陆也注定成为全年无冰的大陆[1]。

  其实早在2019年,就有研究指出,南极洲西部的许多冰架(即陆地冰延伸到海洋的部分)正在经历失控的融化,该地区大约25%的冰有坍塌的危险[2]。2020年10月6日发表在《美国科学院院报》上的一项研究再次强调南极冰架的基础正在变弱。

  

  冰架示意图。冰架是陆地冰体在重力驱动下的产物,由冰体不断从接地线向海洋方向流动形成。冰架崩解会形成冰山。冰架是冰盖与海洋相互作用的主要界面,其稳定性很大程度决定了冰盖的稳定性。|编辑制图

  研究人员利用卫星数据记录了1997年至2019年南极冰川受损区域的增长情况,图像显示南极的两个重要冰川的“剪切带”正遭受着快速的破坏。剪切带位于冰川和冰架的交汇处,它起到了制动系统的作用,通过高水平的摩擦减缓冰川向海洋的下游流动,可认为是自然形成的阻止冰川外流的缓冲系统。但如果阻力和压力过大,冰就会在两者相遇的地方破裂,形成垂直于水流方向的平行裂缝,将冰撕裂。

  剪切带的破裂在结构上削弱了冰锋。与此同时,冰川下坡流速(冰川物质流动)不断增大,引发进一步的剪切断裂,这使得冰架变得不稳定,为大规模的崩解事件铺平了道路,同时也降低了冰架阻挡冰川外流的能力。

  更加令人担忧的是,温暖的海水正在从下面融化冰架。不断变化的大气和海洋模式正将温暖的深水冲刷向冰川的浮冰架。下面的融化使上面的冰架更加脆弱,因此更容易发生进一步的剪切和破裂[3]。

  而对于世界另一端的北极来说,还有更多坏消息。

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