随时可能爆发的一场灾难-南极冰崩

作者：黄步红发表：2003-12-27 07:24

位于南半球赤道附近的太平洋岛屿小国图瓦卢全体国民正陆续迁往新西兰等国家，这个大迁徙是从2001年年底开始的。2001年年初，由于海平面上升的原因，太平洋岛国图瓦卢宣告放弃自己的家园－－图瓦卢成为世界上第一个因环境灾难而放弃全部国土的国家。

几乎是在图瓦卢举国他迁的同时，科学家发现，另一场具有更大影响范围的灾难悄然来临。最新的观察和研究指出，遥远的南极冰川已经成为一颗定时炸弹，随时可能崩溃的半岛冰架和西南极洲冰原的退化将导致海平面显著上升，让更多的沿海国家和岛屿国家面临图瓦卢的命运。

在最近一期《科学》上，极地冰川学家告诉我们，未来可能引爆这颗定时炸弹的，依然是人类自己，是人类对地球环境和气候的破坏行为所致。

全球变暖导致南极冰融？

自从1980年以来，南极半岛的冰架，平均每年以300平方公里的速度融化。这直接导致了南极拉森冰架的两次分崩离析：1995年1月和2002年2月，拉森冰架北部分裂成若干冰山。

两次冰裂之后，研究者都感到惊愕不已，因为每一次发生的过程都不过是短短数周。专家们纷纷开始计算，到底为什么会出现这样的情况。

现在，每一天、每一周，南极半岛仍然在一步步地走向消融。但科学家至今还不能清楚的解释南极冰架上大面积冰山崩裂的原因。

根据机械原理推测，导致如此大规模的坍塌，很有可能是大量表面融解水出现的缘故，因为融解水能够加剧冰层裂隙的扩大。这个解释能够将全球变暖和南极半岛的融解联系起来。但是，直接的观测还不足以判断其真正原因：是气候变暖还是地壳结构的不稳定？

人们首先怀疑是因为南极气温上升的原因。近半个世纪以来，南极气温以每10年0.5摄氏度的速度上升，这是全球温度上升趋势的10倍。美国国家冰雪数据中心的冰川学家Ted Scambos和合作人员认为，拉森冰架在夏季融化而成的水洼成为裂隙，形成的动力诱发坍塌。

南极上空不断增加的温度直接诱发了这个灾难，这看来就是最合适的答案。然而，目前这个解释不能得到全球科学家的认同，因为还没有找到足够精确的数据支持。但不管怎样，南极上空的气温升高，对于南极拉森冰架而言无疑将是致命的。

变暖的海洋威胁南极冰架

现在，一个新的观点被提出来了。相对于冰架不断收缩的传统解释而言，这是一个挑战。

英国剑桥大学的冰川学家Andrew Shepherd和工作伙伴一起利用卫星观测数据进行计算分析，对拉森冰架不断缩小的原因做出了一个初步的推断。他们分析认为，冰架的缩小速度大于气候带来的影响。他们做出定论：冰层被底下变暖的海水不断融解。

如果真是这样，拉森冰架的命运已经注定了：它将完全被融解为水。其他冰架也将面临着超出我们想象的巨大的灾难。

“眼下，我们需要估测出其他冰架将会遭遇灾难的程度。”剑桥大学的英国南极考察队成员，冰川学家David Vaughan如是说。

Shepherd的研究显示，虽然气温升高也能影响冰川的坍塌，但这并不是所有的原因所在。他和同事利用卫星对冰架高度观测到的具体数据，计算出冰层减小的厚度。他们发现，从1992年到2001年，冰架的厚度总共减少了18米。研究小组经过计算发现，南极的日晒所带来的冰架融化还无法达到这样的速度。“太阳能带来的热量还不足以使南极的冰架如此迅速地融化，”Shepherd说道。

他们猜想冰层下不断融化的水才是真正原因。虽然缺少拉森冰架随气候变化的长期数据，但他们指出，威尔德海深水区的海水温度比过去30年的水温明显升高。2002年，英国南极考察队的航船在拉森冰架测试得出结论：中间深度的水域温度足以融化这个层面的冰。按照眼下的融化速度，拉森冰架在这个世纪将彻底分崩离析。

如果这个结论确实成立，那么，这个研究将提醒我们，南极大陆的冰架会受到海洋变暖的影响，这些巨大的冰架如果纷纷大块地脱离大陆，然后融化，对于整个地球来说，海洋水面将急剧升高－－而海洋变暖正是人类活动的结果。

西南极冰原之患

由于海平面的缘故，人类的命运和遥远的西南极冰原(West Antarctic Ice Sheet)密切联系。哪怕是很小一部分冰原融化，比如1%体积的西南极冰原融化，将导致全球海平面上升5厘米－－这将直接影响近海岸生存的人群。

所以，保持西南极冰原的冰质量平衡(mass balance)(即冰的形成量与丢失量的差值)意义非同一般。通过卫星雷达探测，最小可以探测到海拔高度在10厘米的变化。现在已经探测到大面积的冰原表面的海拔高度下降，冰体体积同样正在减少。

我们所见到的是否只是早期冰架坍塌的延续？

12000年前，最后一纪冰川结束，无数巨大的冰山从覆盖大半个北美和欧洲大陆的巨大冰原分离出来。这些冰山取代了大量的海水，在数十年时间里，使得海平面以每年1米的速度上升。

在北方的冰冻融化期间，覆盖南极的冰原保持完好，那里的冰占到现在地球固态冰总量的90%。但是，科学家在过去30多年所做的数十项研究向人类发出了警告：西南极洲冰原(大部分位于西半球)可能会重复类似北极冰原的悲剧性经历。

这座冰原保存着超过300万立方千米的冰冻态淡水，如果它完全融化成水，将使全球海平面水位升高5米，从而淹没无数的沿海低地，并迫使20亿沿岸居民成为环境难民。

研究人员开始密切关注冰流－－数百千米长、几十千米宽的冰自然传送带，西南极洲可能正在更快地走向崩溃的想法被明确阐明。科学家在揭示冰流的动态图像的同时，也向我们发出了首次警告：冰流的存在隐藏着一种潜在威胁－－可能在几个世纪甚至更短的时间内排干整个冰原。

西南极洲冰原的命运强烈地依赖于这些冰流从大陆排放冰块的速率。研究者很快发现，这些巨大的冰流正在以每年数百米的极其危险的速度推进，比普通高山冰川要快好几倍。

20世纪90年代，研究人员开始注意到靠近太平洋和新西兰的罗斯冰流的另一个令人不安的潜在特性：它们的速度不仅快而且变化无常。如果冰流的确处在忽停忽走状态，那么西南极冰原的未来将比先前假设的难以预测得多。最让人担忧的是，停滞的冰流可能会在没有任何预兆的情形下再次开始流动。

直到最近，关于西南极洲冰原是否会在不久的将来出现灾难性的崩溃，科学家仍然各执己见。许多人担心从大陆内部流向罗斯海的冰流可能会破坏冰原的完整性，从而导致它在几个世纪甚至更短的时间内完全崩溃。另一些人则指出冰原最近呈持续完整状态，并得出事实上冰原相当稳定的结论。

一切似乎都还是未知数。但请不要忘记，这座非同寻常的冰原已经让科学家担惊受怕了30多年－－而且还可能出现更令人震惊的情况。

中国《新闻周刊》

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