上週，佐治亞州一個島嶼小鎮的議員們在一個靠近沙灘的警察局開會，討論應對日益嚴重的洪水的計劃。此前，秋季出現了前所未有的特大潮汐洪水，淹沒了該島和附近的薩凡納，並關閉了連線它們的公路。
“我們之前沒有發生過洪水的地區，現在洪水發生的頻率更高了，”泰比島東岸海濱小鎮的市長傑森·布林特曼說，該鎮的居民人數只有數千人，但每年夏天都會有度假者湧入。“11月份，水湧進了人們的車庫之類的東西。以前從未發生過這種情況。”
會議召開前八天，世界各國領導人將於本週五在紐約會晤，批准一項旨在避免氣候變化最壞影響的聯合國條約。最近的南極建模表明，如果該條約成功，泰比島和其他沿海社群未來幾十年可能會遭受嚴重洪災，但很可能仍將大部分高於海平面。然而，巨大的科學不確定性意味著即使這一點也不能保證。
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小鎮的市長、世界最大城市的規劃者和聯合國的外交官正在聯合國科學小組編制的海平面預測的指導下，瞭解一場迫在眉睫的沿海危機的細節。該小組的工作包括關於南極洲融化可能造成的洪災量的警告，而且這些警告越來越嚴峻。
這片貧瘠的大陸——地球上最大的冰儲量——仍然籠罩在寒冷的神秘之中，而且由於缺乏關於其冰蓋的科學知識，這意味著科學家們還無法預測，隨著氣溫持續升高，它可能造成多大的洪災。然而，最近的一項研究增加了人們的擔憂，即除非實現新的聯合國氣候協議的雄心勃勃的目標，否則它可能會開始解體，淹沒世界各地的沿海社群。
政府間氣候變化專門委員會最近的調查結果，三年前的，似乎低估了南極問題的潛在嚴重性，這對減少汙染的緊迫性以及像泰比島這樣的沿海社群的未來產生了廣泛的影響。
如果目前的汙染率繼續下去，預計本世紀海平面將上升幾英尺，而最新的基於模型的科學警告說，融化可能導致海平面上升兩倍。這個令人清醒的估計只是一個粗略的估計。
如果《巴黎協定》未能大幅遏制全球變暖，最新的預測表明，像泰比島這樣平均海拔不到 8 英尺的地方可能會實際上被註定滅亡。
新的聯合國氣候條約於 12 月在巴黎談判達成，為遏制全球變暖設定了雄心勃勃的目標。但各國尚未承諾根據新條約採取必要措施以實際實現這些目標。預計該協議將於週五獲得 160 多個國家的批准。
海平面上升不會是冰蓋廣泛融化的唯一後果，冰蓋融化還會將冷水倒入影響巨大的洋流中，從而深刻地改變它們。前美國宇航局氣候科學家轉變為氣候活動家的詹姆斯·漢森上個月在科學雜誌上發表了一項冗長的假設，推測南極洲的快速融化將導致超級風暴、天氣變化和“幾乎無法估量”的洪災損失。
全球海洋正在以每十年約一英寸的速度上升，而且隨著二氧化碳、甲烷和其他溫室氣體持續使地球表面變暖，這個速度正在加快。2014 年和 2015 年都創下了全球氣溫記錄，而且由於全球變暖和強烈的厄爾尼諾現象，2016 年的前三個月也都創下了記錄。
最近，東海岸的海平面上升比其他地方更嚴重，這是由於自然地質過程和洋流的區域性變化加劇的。通往泰比島的唯一一條道路，即美國 80 號公路，這是一條低矮的公路，穿過沼澤，延伸到西邊 15 英里的薩凡納，去年在漲潮期間被淹了前所未有的 23 次，阻礙了通勤者，切斷了急救車輛。
州和聯邦機構正在制定拓寬公路的計劃，布林特曼希望說服他們同時抬高公路。“資料顯示，這條路被洪水淹沒的頻率比 60 年前高得多，”他說。
除非採取措施保護道路，否則預計洪水還會繼續惡化。該鎮還在考慮修建沙丘，以保護道路和房屋免受日益嚴重的風暴潮的影響。
然而，即使人類正在陷入自己製造的洪災危機，科學家們也無法準確指出洪災將變得有多糟。這部分是因為科學家們不知道在未來幾十年裡會排放多少氣候汙染。但這也是因為他們仍在試圖弄清楚格陵蘭島和南極洲的冰蓋將如何受到變暖的影響。
美國宇航局戈達德太空研究所主任、地球建模領域的領導者加文·施密特說：“存在大量未知因素。”
人們過去普遍認為，即使地球變暖，南極冰蓋也應保持相對穩定。即便如此，隨著冰川融化和溫水膨脹，預計本世紀海平面將上升數英尺，從而造成前所未有的洪水挑戰。
現在，隨著冰蓋開始融化，以及冰蓋建模的改進，情況正在變得更糟。
施密特說：“我們已經知道，我們在海平面上升方面處於危險區域。沒有人認為，‘哦，好吧，也許冰蓋會沒事的。’沒有人這麼認為。”
最新的南極冰蓋建模研究表明，由於南極冰侵蝕懸崖的崩塌，本世紀海平面上升的問題可能比之前預期的嚴重兩倍。
在該論文中，上個月在《自然》雜誌上發表，馬薩諸塞大學教授羅布·德孔託和賓夕法尼亞州立大學科學家大衛·波拉德開發了一個冰蓋模型，並用它來模擬他們認為可能至關重要的兩個過程的影響。模型中，融水滲入冰蓋並使其破裂，暴露了高聳的冰崖，這些冰崖在自身重量的作用下倒塌到南大洋中。
然而，結果是非常不確定的。施密特說：“這絕對不是關於此事的最終定論。” 隨著氣候科學家努力解決目前可能面臨的最大單一謎團，這是在不斷湧現的發現中最新的一滴資訊。
當德孔託和波拉德模擬未來高氣候汙染率的影響時，南極冰蓋向南大洋傾倒了足夠的冰，到 2100 年海平面上升了幾英尺（這還不包括其他因素引起的海平面上升），到 2500 年海平面上升了約 40 英尺。
德孔託說：“如果我們讓大部分冰蓋消失並進入海洋，那麼需要數千年才能恢復。這是對這些升高海平面的真正長期承諾。”
當德孔託和波拉德將冰蓋模型中的汙染水平保持在較低水平時，在大多數模擬中都基本上避免了冰蓋的崩塌，儘管並非所有模擬都如此。
主要問題不再是南極洲和格陵蘭島的冰蓋是否會融化。而是變化會發生得有多快。根據來自世界上最偏遠、最寒冷和最難到達的地區之一的有限觀測，這個問題很難回答。
賓夕法尼亞州立大學大氣科學教授邁克爾·曼說：“隨著我們瞭解更多，我們發現變化可能比我們之前認為的更大、更快。”
從對目前高於當前海平面數十英尺的史前海岸線的研究中，正在收集關於變暖世界的未來的線索。它們的歷史可以追溯到自然波動將氣溫推至與今天相似的水平的時期。
曼說：“我們現在有合理的信心，我們已經破壞了足夠的冰，例如透過融化南極西部冰架，最終導致海平面上升 10 到 14 英尺。不太確定的是這種情況會發生得多快。”
20 世紀海平面上升超過 5 英寸導致了東海岸和墨西哥灣沿岸地區定期發生高潮洪水，侵蝕和下沉的陸地使問題更加嚴重。它還加劇了颶風桑迪風暴潮的破壞性影響。
現在海平面上升的速度更快，這可能會在未來幾十年影響超過 1 億美國人和數十億其他國家的沿海居民，需要大量資金用於更換、保護和改造沿海道路、管道和社群。
隨著全球物理學家、生態學家、海洋學家和地質學家團隊合作解決未解決的問題，氣候科學正在以驚人的速度發展。外交程式和科學期刊正在努力跟上步伐。
普林斯頓大學教授邁克爾·奧本海默說，冰蓋模型仍然“在完全可信之前還有很長的路要走，但它們正在改進”。“建模在過去 10 年或 15 年中取得了很大進展，你可以在德孔託和波拉德的論文中看到其中一些進展的成果。”
在由前美國宇航局科學家漢森領導的團隊本月發表在歐洲期刊《大氣化學與物理學》上的一篇重要論文中，沒有使用這樣的冰蓋模型。該論文警告說，本世紀冰蓋融化將帶來災難性的後果。這是一篇由漢森撰寫，長達 41 頁的非常規敘述，另有 18 位科學家提供了額外的貢獻，他們中的許多人審查了草稿或提供了專業知識。還有 11 頁的腳註。
奧本海默說：“漢森的論文有額外的猜測層面。我的理解是，它是一個有趣的場景，其中許多最壞情況的結果被連線起來，產生最壞、最壞、最壞的可能性。這是一個不太可能真正實現的噩夢。”
該論文的發現基於一個關鍵假設——南極冰融化的速度將是指數級的，而不是漸進的。該研究沒有調查該假設是否正確。
漢森說：“我認為這是一個合理的假設，”他現在負責哥倫比亞大學的一個專案，旨在提高人們對全球變暖解決方案的認識。“我們不想等到完全證明它為止。”
該論文引用了數百項研究，旨在調查冰蓋快速融化的潛在影響，包括海洋環流變化、超級風暴以及幾乎難以理解的洪水程度。
雖然漢森側重於最壞的情況，但其他科學家正在努力確定這種情況在現實中發生的可能性。更好地瞭解史前海岸線的高度被認為是提高科學對未來海平面上升預測的關鍵。
哥倫比亞大學教授莫琳·雷莫表示：“我們正在使用這些模型來預測未來，評估它們的最佳方法之一是問，‘它們是否捕捉到了過去發生的事情？’。因此，像我這樣的野外地質學家正試圖從岩石中揭開歷史。”
雷莫計劃今年晚些時候在西澳大利亞進行研究，這可能有助於確定在冰河時代之前海平面是否上升到比今天高25英尺的高度，根據10萬多年前生長的珊瑚化石來看，這似乎是可能的。海平面較高的時期被稱為高海面期。
雷莫說：“那個晚期高海面期是否真實存在非常重要。如果那個晚期高海面期是真實存在的，那麼它真的指向了南極洲西部冰蓋，可能還有東部冰蓋的部分地區正在急劇崩塌。”
如果高海面期被證明是真實的，並且如果《巴黎氣候協定》未能迅速減緩人類向大氣排放氣候汙染物，那麼像泰比島這樣的地方在本世紀幾乎可能完全不適宜居住。類似的命運可能會降臨到其他地方的島國和海岸線地區，從而產生數百萬需要新家園的氣候難民。
斯特森大學海平面上升科學家傑森·埃文斯表示：“你不想看到這種情況發生。”他一直在與泰比島官員合作分析海平面風險並起草應對策略。“適應這種情況的唯一方法就是讓它不發生。”
編者注：邁克爾·奧本海默是氣候中心董事會成員，但在其編輯內容中沒有扮演任何角色。
本文經氣候中心許可轉載。該文章於2016年4月21日首次發表。