▲ 雪橇狗拉着丹麦气象研究所的研究人员穿过了格陵兰冰原上的融水。 (IC photo / 图)
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  • 2019年的格陵兰是一个非常大的融化年,甚至可能超过创纪录的2012年,仅7月30日一天,就有110亿吨表层冰流入海洋。而年初发表在PNAS上的论文指出,近年来格陵兰和南极的冰盖融化速度都加快了。
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文 | 南方周末特约撰稿 祝叶华
责任编辑 | 朱力远
2019年的热浪使比利时、德国和荷兰刷新了各自国家的高温纪录。而7月份给欧洲带来热浪的天气状况正在向北极扩散,科学家预测,这有可能引发格陵兰岛有史以来最大的冰川融化。仅7月30日一天,格陵兰岛的冰盖就经历了夏季最大的一次融化,110亿吨表层冰流入海洋,可以装满440万个奥运游泳池。
丹麦气象研究所的科学家多年来一直在监测格陵兰岛冰盖的厚度。每年,在冰盖融化之前,它们就会乘坐狗拉雪橇,穿过冰层,收集仪器。2019年6月初,雪橇狗团队拉着丹麦气象研究所的研究人员穿过了格陵兰冰原上的融水。在一张引人注目的照片中,狗在“水面”上行走,也生动地凸显了今年夏天北极“非常温暖”的气候状态。
格陵兰岛冰盖融化会直接影响全球海平面和气温,因此海洋学家和气候学家对格陵兰岛正在发生的惊人而危险的冰层融化发出警告。
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预计将再创纪录
格陵兰岛每年都会经历冰川融化和生长周期,格陵兰岛的平均“融化季节”从6月持续到8月,大部分融化发生在7月。但2019年,从5月初开始的融化季节极不寻常。欧洲持续的热浪,也加剧了格陵兰岛冰盖的融化。在整个7月,格陵兰岛上的冰盖损失了1970亿吨冰,相当于约8000万个奥运会泳池。丹麦气象研究所气候科学家露丝·莫特拉姆(Ruth Mottram)在接受CNN采访时表示,预计每年这个时候的平均产量将在600亿-700亿吨之间。
2019年初发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的研究表明,近年来,格陵兰岛的冰融化速度比以往任何时候都要快。2019年6月,格陵兰岛西北部的气温接近历史最高水平,研究人员在该地区遇到了不同寻常、令人惊讶的冰层融化。自1972年以来,格陵兰岛对海平面上升的贡献约为1.4厘米。随着人类向大气中排放的温室气体的增加,这一过程正在加速。逐渐增长的融化季节似乎比过去几十年对海平面上升的贡献要大得多。
莫特拉姆在接受法国新闻社采访时表示:“先是一个干燥的冬天,然后最近又有了温暖的空气、晴朗的天空和阳光——所有这些都是提前融化的先决条件。”白色的雪和冰,能将太阳光反射回太空,减少被吸收的热量,有助于保持冰盖的低温,这一过程被称为“反照率”。这些融化事件导致了表面反照率的改变,这将允许仲夏更多的太阳热量被吸收到冰中并融化它。特别是季节早期的融化,会使得在夏季晚些时候更容易发生额外的融化。
格陵兰岛气候研究专家、佐治亚大学的科学家托马斯·莫特(Thomas Mote)在接受CNN采访时说,冰川融化的突然激增“很不寻常,但并非史无前例”。“这与我们在2012年6月看到的一些峰值相当。”莫特指的是2012年创纪录的融化年,在那一年几乎整个冰盖都经历了有记录以来的首次融化。2019年如此早的夏季融化可能是一个不好的迹象,表明格陵兰岛的冰量可能再次创下纪录。另外,今年的冰川融化不同于2012年,因为它每天都在持续发生,而不是出现极端的融化。
丹麦和格陵兰地质调查局的气候学家杰森·博克斯(Jason Box)也有同样的看法,他在5月底预测,“2019年将是格陵兰岛的大融化年。”博克斯指出,今年5月出现了不同寻常的融冰期提前,融冰期“比平均提前了三周左右,也比2012年创纪录的融冰期提前了”。除了季节初的融化,格陵兰西部的积雪已经低于平均水平,综合这些因素意味着,2019年很可能是一个非常大的融化年,甚至有可能超过2012年创纪录的融化年。
莫特拉姆同时指出,由于融化季节通常会持续到8月底,冰盖很可能会继续大幅融化,不过不一定会像6、7月份那么多。
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冰川消融与我何干
格陵兰是一个岛屿,是地球上仅次于南极洲的第二大陆基冰矿床,它的冰原有可能改变整个星球。格陵兰冰盖已经存在了240万年,其最深处有3.4公里厚,在其冰盖中储存了足够的淡水,这些“储水”足以使全球海平面上升7米。
在20世纪,格陵兰岛总共损失了约9000亿吨冰,相当于海平面上升了25毫米(全球海平面每上升一毫米,大约需要3600亿吨冰)。NASA GRACE卫星(GRACE卫星是美国国家航空航天局跟德国航空中心的合作项目,是观测地球重力场变化的卫星。通过重力场的变化,科学家能推测出地下水的变化)和遍布格陵兰海岸的GPS站的数据显示,从2002年到2016年,格陵兰岛每年大约损失2800亿吨冰。每年平均融化的冰足以覆盖整个佛罗里达和纽约,或者淹没华盛顿特区和其他一两个小州。
然而,格陵兰岛与南极冰盖相比则是相形见绌,南极冰盖来势更加凶猛,如果完全融化,可能会使海平面上升57米。2019年1月14日发表在PNAS上的研究报告称,南极也在加速融化,融化的冰是40年前的6倍。在过去的十年里,它的冰层平均每年流失2550亿吨。
除了引发海平面上升,另一件让人担忧的事则是格陵兰的融水正在减缓墨西哥湾暖流的速度。墨西哥湾暖流,更确切地说是大西洋经向翻转环流(AMOC),把赤道的温水带到北大西洋,把冷水带到深海,是西欧气候温和的原因。长期来看,持续的全球变暖可能会通过水文循环的变化、海冰的减少和格陵兰冰盖的加速融化进一步削弱AMOC。2018年8月,德国波茨坦气候影响研究所研究人员在《自然》(Nature)杂志上发表报告称,自20世纪中期以来,AMOC的强度下降了15%。AMOC的减弱可能已经对欧洲的天气产生影响。2015年的欧洲热浪被认为与大西洋创纪录的“冷团”有关。模型模拟进一步表明,AMOC减弱可能成为“未来西欧夏季大气环流变化的主要原因”,并可能导致欧洲风暴增加。AMOC减弱还与美国东海岸高于平均水平的海平面上升和非洲萨赫勒地区日益加剧的干旱有关。
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对气候变化更敏感
冰川融化增加的原因有两方面:全球变暖导致的气温升高使更多地表的冰融化;来自大西洋温暖的海水开始从下面侵蚀冰川。而目前持续的天气模式为目前的冰川融化高峰埋下了伏笔。
PNAS的研究显示了全球变暖对格陵兰岛的影响。报告称,格陵兰岛的冰盖不仅在融化,而且融化速度比以往任何时候都要快,因为该地区对自然气候波动,尤其是大气循环,变得更加敏感。研究人员发现,冰层消失的速度是2003年的4倍,而其中很大一部分加速现象发生在格陵兰岛西南部。这个地区以前并不像东南和西北地区那样拥有巨大的冰川,因此没有那么大的融化“风险”。
但是,由于冰盖西南部没有冰川,融化肯定是通过另一种机制发生的:更温暖的大气会使冰川融化到内陆,产生的水会流入海洋。“就冰向海洋的转移速度而言,这两种机制都很重要。”俄亥俄州立大学地球物理学家迈克尔·贝维斯(Michael Bevis)在接受美国国家地理采访时说。事实上,冰融化得越来越快,甚至是在内陆地区,并以河流的形式流出。
贝维斯和他的团队假设,格陵兰岛的融化速度之所以如此之快,是因为受到北大西洋振荡的影响,这一影响正被地球面临的更广泛的变暖所放大。北大西洋振荡的工作原理很简单:当北大西洋振荡处于科学家们所说的“正”阶段时,格陵兰岛上空往往多云,融化不易进行。但是当它处于“负”阶段时,温暖的空气会从格陵兰岛的南部一直向西移动,导致蓝色、晴朗的天空,让更多的阳光照射到冰层上,导致更多的冰层融化。
这些振荡已经发生了数千年,在此之前,它们对格陵兰岛的冰没有太大的影响:当周期为负时,冰会融化,当周期为正时,冰会重新形成。“但突然间,由于全球变暖,这种相对较小的波动就能把影响推到最高点,并导致我们从未见过的融化程度。”贝维斯说。如果大气继续变暖,没有这个循环的帮助,这种程度的融化将开始自行发生。他们预测,格陵兰岛西南部的冰川融化将成为未来海平面上升的主要因素。
罗文大学地质学系教授卢克·特鲁塞尔(Luke Trusel)和他的团队2018年12月在《自然》(Nature)杂志上也发表了一篇类似的论文,他们发现格陵兰冰盖对全球变暖的敏感度甚至比几十年前还要高,而且格陵兰的融化和径流达到了数百年来的最高水平。
特鲁塞尔表示,格陵兰冰盖对气候变暖的敏感性或许可以被视为“一线希望”。他补充说,这种敏感性“意味着,作为人类,我们可以通过减少最终导致大气变暖的温室气体的排放,来控制未来冰盖变化的速度,从而也限制格陵兰岛通过海平面上升对我们沿海社区的快速和强烈影响。”
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