格陵蘭島是世界上最大的島嶼,擁有足以使全球海平面上升23英尺(7米)的冰量。如果加上南極洲的冰蓋,海洋將加深200多英尺(60多米)。來自太空的衛星測量和陸地上的速度測量證實,格陵蘭島的冰川正在融化和移動。儘管南極洲的情況不太明朗,但全球變暖似乎也在那裡產生影響。
所以問題是:海平面會上升多少——以及多快上升?
科羅拉多大學博爾德分校的冰川學家塔德·普費弗和同事在《科學》雜誌上發表的新研究試圖更好地估計未來一個世紀可能的海平面上升幅度,方法是測量世界各地冰川(包括格陵蘭島和南極洲,以及全球許多山區冰蓋)實際流入海洋的速度,以及它們可能融化的速度。
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如果僅格陵蘭島就導致海平面上升6英尺(2米),“匯入海洋的出口冰川的流速會是多少?”“答案是驚人的:每年約49公里[30英里],比現在的冰川移動速度快70倍,”普費弗說,“比我們觀察到的出口冰川的移動速度快三倍。”
鑑於格陵蘭島的冰川目前移動速度遠未達到該水平——最快的康厄爾盧蘇克冰川在2005年的速度超過了每年9英里(14公里)——研究人員還研究了世界其他地區的冰可能帶來的影響。假設南極洲東部最大的剩餘冰架——菲爾希納-羅納冰架和羅斯冰架——將保持完整,那麼未來一個世紀,所有其他融化的冰和海水因天氣變暖而膨脹導致的海平面上升將在2.6英尺(0.8米)到6英尺(2米)之間——幾乎是聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)去年預測的兩倍。
這沒有考慮到阿拉斯加、阿根廷、加拿大和俄羅斯眾多小型冰川的融化可能導致的海平面上升,這些冰川已經佔冰川融化導致海平面上升的60%。(事實上,普費弗指出,它們融化的速度更快,因此對海平面上升的貢獻比格陵蘭島和南極洲目前的貢獻加起來還快。)目前也不清楚是否會突然發生什麼變化而改變上限估計。“如果南極洲的兩個大型冰架消失,情況將完全不同,”普費弗說。“但沒有充分的證據表明這種情況會在下個世紀發生。”
然而,古代的融化事件表明,冰川可以在短時間內消失,並使海平面每年上升超過半英寸。大約20000年前,向南延伸至紐約州和俄亥俄州的勞倫太德冰蓋,由於陽光增加(地球軸的週期性擺動被稱為歲差),大約在11000年前退縮到了格陵蘭島對面的加拿大東部。然後,在6800年前,它在兩次地質學上的快速爆發中完全消失,釋放的冰足以使海平面每世紀上升4英尺(1.3米),這是本週在《自然地球科學》雜誌上發表的研究結果。
“靈感來自IPCC報告,該報告指出,我們不知道冰蓋在未來會以多快的速度退縮並導致海平面上升,”威斯康星大學麥迪遜分校的古氣候學家和該研究的主要作者安德斯·卡爾森說。“嗯,我們確實有過去冰蓋在比現在更溫暖的氣候下退縮的記錄,所以我們決定確定這些退縮的速度是多少。”
與此同時,格陵蘭島的冰川也較小,但它們因海洋產生降雪而得以維持。“更多的降雪可以部分抵消更大的融化,幫助格陵蘭冰蓋在這個時期存活下來,”卡爾森說。“但請注意,它確實退縮了,這正是我們預測的未來。”
根據這一歷史記錄以及勞倫太德冰蓋在類似於本世紀末格陵蘭島預期的夏季溫度下融化的事實,卡爾森和他的同事預測,冰川融化將導致海平面每年上升2.8英寸(7釐米)到5.1英寸(13釐米)之間,或到2100年上升4.3英尺(1.3米)。目前的上升速度僅為每年0.1英寸(3毫米)——其中格陵蘭島每年貢獻約0.02英寸(0.4毫米)。
普費弗指出,勞倫太德冰蓋和過去消失的其他冰蓋比格陵蘭島或南極洲的冰川更容易到達海洋。“過去的氣候和今天之間的相似性不足以對下個世紀的海平面上升速度做出任何具體的預測,”他說。
底線:根據目前對當前冰川融化的瞭解以及地質記錄的證據,海平面將比IPCC預測的上升幅度大得多。“IPCC指出,他們的估計應該被視為最低估計,”卡爾森指出,“他們是對的。”