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南极洲的斯韦茨冰川被称为“世界末日冰川”,因为如果它崩溃,可能会淹没世界各地的海岸线。它已经造成了每年海平面上升的4%,它失去了冰,一种理论认为,冰川可能很快就会像一排多米诺骨牌一样开始崩塌到海洋中。
但这种快速崩溃真的像人们担心的那样有可能发生吗?一项关于思韦茨冰川易受海洋冰崖不稳定性影响的新研究带来了一些希望。但这些发现并不意味着思韦茨是稳定的。
领导这项研究的极地科学家Mathieu Morlighem解释了结果。
斯韦茨冰川消耗了南极洲大片的冰盖——大约74000平方英里(192000平方公里),比佛罗里达州还大。如果一片雪花落入这个排水系统,它最终会成为斯韦茨附近海洋冰山的一部分。
我们现在看到的思韦茨冰川是一场慢动作的灾难。
斯韦茨冰川下的基岩位于海平面以下,并向内陆倾斜,因此冰川向冰盖内部深入。一旦冰川失去的冰量超过了新降雪带来的冰量,并开始退缩,由于这个斜坡,很难让它减速。随着气候变暖,思韦茨已经在加速撤退。
斯韦茨冰川的冰量足以使全球海平面上升2英尺(0.65米)以上。一旦思韦茨冰川开始动摇,它也会动摇邻近的冰川。所以,发生在思韦茨身上的事情会影响到整个南极西部冰盖,从而影响到各地海岸线上的海平面上升。
海洋冰崖不稳定性是近十年来科学家们提出的一个相对较新的概念。
南极洲周围的许多冰川都有巨大的漂浮延伸部分,称为冰架,它支撑着冰川,减缓了冰川流入海洋的速度。随着气候变暖,我们看到一些漂浮的延伸物在几周或几个月的时间内迅速坍塌。
如果思韦茨冰架坍塌,它将暴露出一个非常高的冰崖,沿着75英里(120公里)的前沿面向海洋。冰所能承受的力是有限的,所以如果悬崖太高,它就会崩塌入海。
一旦发生这种情况,一个新的冰崖就会暴露出来,新的悬崖会更高,因为它在内陆更远的地方。海洋冰崖不稳定理论表明,如果悬崖坍塌得足够快,可能会产生多米诺骨牌效应,导致越来越高的冰崖一个接一个地坍塌。
然而,没有人观察到海洋冰崖的不稳定性。我们不知道它是否会发生,因为这在很大程度上取决于冰层崩塌的速度。
当海洋冰崖不稳定性理论第一次被提出时,它使用了一个粗略的近似,即一旦冰架消失,冰崖可能如何坍塌。
从那以后的研究已经确定,冰崖不会系统性地坍塌,直到冰达到442英尺(135米)高。即使在那一点上,他们也会比预期的更慢地失败,直到他们变得更高。
我们使用了三个高分辨率模型来探索冰崖不稳定性的这种新的物理理解对本世纪的思韦茨冰川意味着什么。
我们的研究结果表明,如果斯韦茨的整个冰架今天坍塌,它的冰锋不会因为海洋冰崖的不稳定而迅速向内陆撤退。没有冰架,冰川的冰会更快地流向海洋,使冰川前部变薄。因此,冰崖就不会那么高了。
我们发现思韦茨至少在2100年之前会保持相当稳定。我们还模拟了50年后的冰架崩塌,届时冰川的接地线——即其接地冰与海洋交汇的地方——将向内陆深处退缩。即便如此,我们发现仅靠海洋冰崖的不稳定性并不会导致迅速退缩。
这些结果让人们对最近对思韦茨崩塌速度的一些估计产生了质疑。其中包括政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change)在其最新评估报告中提到的最坏情况,但被标记为“可能性很低”。
思韦茨冰川是每个人都担心的冰川。如果你对整个冰盖进行建模,这就是海洋冰崖不稳定开始的地方,并从那里向内陆传播。所以,如果斯韦茨不像我们想象的那样容易受到冰崖破坏的影响,这对整个冰盖来说是个好兆头。
但海洋冰崖不稳定性只是冰损失的一种机制。这一发现并不意味着思韦茨是稳定的。
造成南极冰盖不稳定的原因有很多,其中一些原因我们已经很清楚了。
到目前为止,冰与海洋的相互作用解释了最近大部分冰块的损失。南极洲是一个非常寒冷的地方,所以大气变暖还没有产生很大的影响。但是温暖的洋流正在进入冰架下面,它们从下面使冰变薄,从而削弱了冰架。当这种情况发生时,冰流流动得更快,因为阻力更小。
在过去的几十年里,斯韦茨冰川和松岛冰川所在的阿蒙森海地区,已经看到了来自南极绕极流的温水入侵,它已经从下面融化了冰。
南极洲似乎是一个遥远的地方,但人类活动使地球变暖——比如燃烧化石燃料——正在对两极产生巨大影响。冰的减少导致海平面上升,影响到世界各地的沿海地区。
人们今天的选择将决定水位上涨的速度。
本文最初发表于The Conversation网站。阅读原文。











