自然科普:南極冰蓋融化速度遠超想象
發(fā)布時間:2021-04-19
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  南極冰蓋融化速度遠超想象

  南極洲98%的表面被冰雪覆蓋,其冰蓋的冰儲量占了全球總冰量的90%——北極格陵蘭冰蓋僅占9%——將近世界淡水資源的70%。但這廣闊極地的冰蓋在下個世紀可能會銷聲匿跡。

  2020年9月23日一項發(fā)表在《自然》雜志上的研究揭示,如果全球變暖不加以遏制的話,南極洲很快會走上一條“不歸路”,該大陸上覆蓋了3000多萬年的冰雪將蕩然無存。

  研究人員利用計算機模擬了溫室氣體排放對全球平均氣溫以及對未來南極洲樣貌的決定性影響。他們發(fā)現(xiàn),如果全球平均溫度比工業(yè)化前的水平上升4℃,并持續(xù)一段時間,南極洲西部的大部分冰架將會碎裂,全球海平面將上升6.5 米?!绱烁叩臐q幅將摧毀紐約、東京和倫敦等沿海城市。

  這并非危言聳聽,這種情況可能在幾十年內成為現(xiàn)實。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)曾推測,如果允許目前的溫室氣體排放水平持續(xù)到2100年,全球平均氣溫將上升5℃。如果溫室氣體排放水平增加,情況可能會變得更糟:

  在未來幾千年的任何一段持續(xù)時間內,全球氣溫如若比工業(yè)化前的水平上升6至9℃,那么南極洲現(xiàn)在70%以上的冰將不可逆轉地消失。更有甚者,如果氣溫上升10℃,歐洲大陸也注定成為全年無冰的大陸[1]。

  其實早在2019年,就有研究指出,南極洲西部的許多冰架(即陸地冰延伸到海洋的部分)正在經歷失控的融化,該地區(qū)大約25%的冰有坍塌的危險[2]。2020年10月6日發(fā)表在《美國科學院院報》上的一項研究再次強調南極冰架的基礎正在變弱。

  

  冰架示意圖。冰架是陸地冰體在重力驅動下的產物,由冰體不斷從接地線向海洋方向流動形成。冰架崩解會形成冰山。冰架是冰蓋與海洋相互作用的主要界面,其穩(wěn)定性很大程度決定了冰蓋的穩(wěn)定性。|編輯制圖

  研究人員利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)記錄了1997年至2019年南極冰川受損區(qū)域的增長情況,圖像顯示南極的兩個重要冰川的“剪切帶”正遭受著快速的破壞。剪切帶位于冰川和冰架的交匯處,它起到了制動系統(tǒng)的作用,通過高水平的摩擦減緩冰川向海洋的下游流動,可認為是自然形成的阻止冰川外流的緩沖系統(tǒng)。但如果阻力和壓力過大,冰就會在兩者相遇的地方破裂,形成垂直于水流方向的平行裂縫,將冰撕裂。

  剪切帶的破裂在結構上削弱了冰鋒。與此同時,冰川下坡流速(冰川物質流動)不斷增大,引發(fā)進一步的剪切斷裂,這使得冰架變得不穩(wěn)定,為大規(guī)模的崩解事件鋪平了道路,同時也降低了冰架阻擋冰川外流的能力。

  更加令人擔憂的是,溫暖的海水正在從下面融化冰架。不斷變化的大氣和海洋模式正將溫暖的深水沖刷向冰川的浮冰架。下面的融化使上面的冰架更加脆弱,因此更容易發(fā)生進一步的剪切和破裂[3]。

  而對于世界另一端的北極來說,還有更多壞消息。

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