氣候變化導致北極變暖的速度比地球上其他任何地方更快，甚至快了兩倍。最嚴重的後果之一是海平面上升，這對從孟加拉國到美國等國家構成威脅。但是，北極冰融化究竟如何導致海平面上升呢？《大眾科學》採訪了加利福尼亞大學爾灣分校的地球系統科學教授埃裡克·裡格諾特和佛羅里達大學的地質學助理教授安德里亞·達頓，詢問他們這個特殊北部地區的變化如何將海洋推向危險的高度。
目前，全球海平面平均每年上升3.2毫米，並且預計到2100年總共將上升0.2到2.0米。裡格諾特和達頓表示，在北極，格陵蘭冰蓋對海平面的威脅最大，因為陸地冰融化是海平面上升的主要原因，而且“北極大部分陸地冰都鎖在格陵蘭島”，裡格諾特解釋說。現在有296萬立方公里的冰覆蓋著陸地——並且正在融化進入海洋。達頓說，如果整個格陵蘭冰蓋融化，海平面將平均上升7米。這將嚴重淹沒孟買和香港等沿海大城市。
格陵蘭的陸地冰融化的速度已經足夠快，每年導致全球海平面上升0.74毫米。“融化速度一直在增加，”達頓說，這在很大程度上是因為隨著全球氣溫升高，冰蓋表面的融化已經加快。“與1992年至2011年相比，這種表面融化的加速使格陵蘭島對海平面上升的貢獻增加了一倍，”達頓補充說。
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您將有助於確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
北極還有其他冰凍陸地區域——山地冰川和冰蓋——位於冰島、加拿大和俄羅斯北極地區、阿拉斯加和挪威的斯瓦爾巴群島等地。這些地方的儲水量遠不及格陵蘭冰蓋，但仍然是海平面等式的重要組成部分。根據美國地質調查局的說法，如果它們與南半球的冰川和冰蓋（不包括南極冰蓋）完全融化，可能會使海平面上升近半米。但是，裡格諾特指出，北部地區的冰雪地貌比南部地區多得多。“巴塔哥尼亞和其他南部地區的冰川和冰蓋融化對海平面的影響不如北極地區的那麼大，”他說。
除了簡單地向海洋中新增水之外，融化的北極陸地冰還可以透過一種稱為熱膨脹的機制進一步抬高海平面。“在更溫暖的氣候中，海洋從氣候系統中吸收了大量額外的熱量，結果它的密度變小，”裡格諾特解釋說。當北極陸地冰融化到海洋中時，海洋水的總量會增加，因此隨著氣候變暖，會有更多的水被加熱和膨脹，這會進一步推高海平面。“它膨脹的量是顯著的，足以讓我們測量它，”達頓說。根據國際氣候變化專門委員會第五次評估報告（pdf），從1993年到2010年，熱膨脹平均每年導致海平面上升1.1毫米。
北極也有大量的海冰——至少有650萬平方公里，平均厚度約為2米，根據國家冰雪資料中心的說法。達頓和裡格諾特表示，儘管海冰正在縮小，但它融化時不會導致水位上升，因為它已經是海洋質量的一部分。“你可以儘可能地凍結和融化海冰——它不會改變海平面，”裡格諾特說。“你只是在改變水的狀態。”達頓提供了一個類比：“如果你坐在酒吧裡喝一杯加冰塊的飲料，而且你的杯子已經滿了，冰塊融化了，它也不會溢位來。因為冰已經漂浮在水中，所以它已經排開了它自身空間的體積。”
但是，融化的海冰仍然在海平面上升中發揮作用。“海冰就像覆蓋在海洋頂部的毯子，”裡格諾特說，它保護海水免受入射太陽能和大氣熱量的影響。當這種冰凍的覆蓋物消失時，它的白色表面不再存在以將陽光反射回大氣層——因此海洋吸收的太陽能更多。“這就像從不接收太陽的熱量到接收太陽的全部熱量一樣，”他解釋說。“這是一個巨大的差異。”這種效應加速了整體變暖，這反過來又融化了更多的陸地冰，並推高了海平面。因此，儘管所有融化的海冰看起來可能沒什麼大不了，因為它沒有直接導致海平面上升，但裡格諾特說，“它非常重要——毯子的消失擾亂了整個北極系統。”