紐約市的海平面最可能受到格陵蘭島東北部冰川融化的強烈影響。悉尼可能會受到南極半島和阿蒙森海周圍冰川萎縮的強烈影響。
世界冰川融化造成的冰損失是全球海平面上升的一個主要問題,這是關於氣候變化最確鑿的事實之一。但是,這些融化的冰川究竟位於何處,可能會對它們影響的世界地區以及影響方式產生重大影響。
本週發表在《科學進展》雜誌上的新研究,提供了迄今為止最詳細的考察之一,探討了世界各地沿海城市如何受到不同地區冰川融化的影響。
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事實證明,從一個地點到另一個地點,影響幾乎不一樣。
分析由美國宇航局噴氣推進實驗室的研究員埃裡克·拉魯爾、埃裡克·伊文斯和蘇倫德拉·阿迪卡里進行。他們說,他們的方法可以應用於世界各地的任何沿海城市,為當地政府和沿海規劃者提供一個重要的新工具,幫助他們在變暖的世界中為未來做好準備。
這項研究依賴於地球物理學的一個基本事實,即世界各地的海平面上升並非以相同的統一速度上升。
人們有時會犯一個錯誤,認為海洋就像都裝在一個巨大的浴缸裡一樣——從一端的水龍頭加一點水,整個浴缸的水位就會均勻上升。但是,根據這項新研究的主要作者拉魯爾的說法,實際上還有許多其他複雜的物理因素影響著全球海水的運動。
“第一個因素就是重力,”他指出。物理學的基本定律規定,物質會相互吸引,這意味著大質量的物體傾向於將其他物體吸引到它們那裡。在這種原理下,大型冰川會將海水吸引到它們那裡。但是,當它們融化時,它們會失去質量,吸引力會減小,這意味著水開始退去並重新分佈到世界其他地方。因此,任何特定地點的大量冰損失實際上會導致附近地區的海平面下降,因為海水開始從正在減少的冰川中流走。
影響當地海平面的其他因素包括,融水湧入時海洋洋流的變化,或是在其上的重冰融化後海底地形的變化。拉魯爾補充說,即使是地球的自轉也在海水的分佈中發揮著重要作用。
這些想法並非新穎,之前的研究側重於確定特定冰川的冰損失可能如何影響世界其他地區的沿海地區。但是在新論文中,研究人員首次扭轉了這一策略。
他們開發了一種數學方法,可以應用於世界各地的任何給定沿海位置,指出哪些冰川可能對其影響最大,這一策略具有更大的實際潛力,可以幫助決策者保護其社群。除了《科學進展》論文外,研究人員還將他們的方法應用於一個線上模擬工具,該工具可用於檢視世界各地的沿海城市。
拉魯爾說:“我們正在倒退,逆向分析導致沿海城市海平面變化的質量變化。” “這是以城市為中心的,對沿海規劃者來說要好得多。”
該方法可以與冰蓋模型一起使用,冰蓋模型可以預測冰川在未來數十年甚至數個世紀內對氣候變化做出何種反應。研究人員已經使用模擬測試了該方法,該模擬涵蓋了200年的高水平全球變暖,重點關注了格陵蘭島的四個主要冰川系統。
他們發現,紐約最有可能受到格陵蘭島西北部的彼得曼冰川以及格陵蘭島東北冰流(一個排入海洋的大型流動冰系統)的冰損失的影響。但是,位於西南部的雅各布港冰川(格陵蘭島冰損失最快的冰川)的影響可能要小得多。
也就是說,該分析還表明,這些冰川在紐約引起的海平面上升可能低於全球平均水平,因為其他較遠的城市可能會受到更大的影響。而且,其他更靠近格陵蘭冰蓋的城市,例如冰島的雷克雅未克,實際上可能會看到它們的海平面因這些相同冰川的影響而下降。
關於格陵蘭島和南極洲的冰蓋在未來氣候變化的長期過程中將如何變化,仍然存在很大的不確定性,因為科學家仍在研究影響其融化和潛在坍塌的許多物理過程。但是,隨著這些模型的改進,科學家將對哪些冰川對整個全球海平面構成最大威脅更有信心,而政策制定者可以確定其城市面臨的風險程度,併為長期做好相應計劃。
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