松島冰川，位于西南極洲，正在迅速消融。2014年，這塊32公里寬的冰山從巨大的冰川上斷裂漂走了。其它更多的冰塊繼續(xù)脫落。
攝影：JEFF SCHMALTZ, NASA/GSFC/MODIS LAND RAPID RESPONSE TEAM
西南極洲的壯麗冰川決定著全球海岸線的命運(yùn)。專家預(yù)測，按照這些冰川的坍塌速度，2100年的海平面將比現(xiàn)在高出至少30厘米。
多年來，科學(xué)家一直在觀察研究坍塌融化中的冰川，其速率在近十多年里逐步加快，已危及整個(gè)冰蓋的穩(wěn)定性。顯然，人類活動(dòng)影響了氣候變化，進(jìn)而影響冰川的狀態(tài)，但問題在于，在人類導(dǎo)致氣候變暖之前，冰川融化是否早已開始發(fā)生。
如今，某研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明，人類就是始作俑者。近日該科研團(tuán)隊(duì)在《自然·地球科學(xué)》期刊上發(fā)表論文介紹，人類驅(qū)使的全球變暖改變了海洋上空風(fēng)的特性，其中就包括西南極洲那些最脆弱的冰川的周邊海域。在某些時(shí)候，冰川附近海域的風(fēng)會(huì)變得紊亂無?；蛘唢L(fēng)力減弱，這相應(yīng)地影響了拍打冰川的海水，進(jìn)而從某種程度上造成冰川融化。
來自英國南極調(diào)查所的極地科學(xué)家、同時(shí)也是這篇論文的第一作者Paul Holland說道：“如今，我們有證據(jù)表明，人類活動(dòng)對海平面上升造成了負(fù)面影響，正如我們所看到的西南極洲現(xiàn)狀?！?/p>
吃冰的海水
西南極洲的冰蓋蘊(yùn)藏著全世界6%的淡水資源。如果它們?nèi)诨M，全球海平面將上升至少3米?？雌饋磉@不會(huì)很快發(fā)生，但科學(xué)家發(fā)現(xiàn)該冰蓋的某些部分極為脆弱，其邊緣一旦退縮到某個(gè)程度，越過了臨界點(diǎn)，就很可能一發(fā)而不可收拾。
過去數(shù)十年里，該地區(qū)一些冰川的退縮速度極為驚人。例如松島冰川和思韋茨冰川，它們每年損失1000億噸冰體，有些糟糕的年份里損失得更多。
這些冰川之所以退縮，是因?yàn)樗鼈兊摹翱诒恰鄙斐霰w，探入溫暖的海洋，逐漸融化。
這片海域的溫度到底有多高呢？這是關(guān)鍵。自然氣候循環(huán)會(huì)將多個(gè)洋流的海水推向冰蓋邊緣的海域，而且在不同的時(shí)間，作用程度也不盡相同。這樣的機(jī)制在某種程度上影響了西南極洲附近海水的溫度，使其近百年來有漲有落，從“寒冷”向“有點(diǎn)冷”過渡，并以每5年為一個(gè)周期，周而復(fù)始。
那么控制溫暖海水流向冰蓋邊緣的主要因素是什么呢？科學(xué)家終于找到了答案，是距離西南極洲冰蓋稍遠(yuǎn)的阿蒙森海的海風(fēng)強(qiáng)度。有時(shí)候，這些風(fēng)弱得出奇，甚至反向流動(dòng)。這就導(dǎo)致更多的溫暖海水停滯在冰蓋邊緣，也就意味著更多的冰體將要融化。
Holland介紹道：“1920年代，這些風(fēng)曾終年不變地向西掠過，所以在那些日子里，西南極洲冰蓋一直處在‘寒冷——極寒’的交替狀態(tài)?！?/p>
然而，如今的全球變暖趨勢使得海水溫度的基線上調(diào)，“寒冷——極寒”的循環(huán)轉(zhuǎn)為“溫暖——寒冷”。
科學(xué)家知道阿蒙森海的海風(fēng)影響了這片海域的水溫，但海風(fēng)強(qiáng)度與風(fēng)向的數(shù)據(jù)只能追溯到1979年。好在該海域的模型參數(shù)與遙遠(yuǎn)的熱帶太平洋高度一致，那里有完善的長期記錄，于是研究團(tuán)隊(duì)得以推斷出南極海風(fēng)在過去一百年里的變化模式。
如果沒有人為全球變暖的干預(yù)，這些風(fēng)會(huì)如何運(yùn)作呢？科研團(tuán)隊(duì)利用一系列氣候模型進(jìn)行模擬觀察，并與實(shí)際情況進(jìn)行對比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)今天這片海域的模式大致是西風(fēng)和東風(fēng)各半，相比于一百年前幾乎都是西風(fēng)的模式，溫度高出不少。
失衡的冰體
對歷史數(shù)據(jù)的研究發(fā)現(xiàn)，冰體在溫度較高時(shí)融化，在較冷時(shí)又收復(fù)失地。但在過去一百年里，這樣的平衡被打破了。溫暖海水啃食的冰體遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于海風(fēng)轉(zhuǎn)向后冰川恢復(fù)的體量。
這里有幾個(gè)尤為特別的風(fēng)向逆轉(zhuǎn)時(shí)刻，例如1970年代的那一次，恰好與松島冰川和思韋茨冰川的大退縮高度吻合。
這些冰川從“口鼻”處開始融化的現(xiàn)象值得深入研究。研究發(fā)現(xiàn)，它們下方的地基實(shí)際是向內(nèi)凹陷的，冰川融化的界面一旦越過凹陷的邊緣，溫暖的海水就會(huì)浸入冰川下方，使得冰川融化的速度加快。
據(jù)華盛頓大學(xué)的大氣與冰芯學(xué)專家、本篇論文的作者之一Eric Steig介紹，1974年，一次大規(guī)模的冰川融化就造成了上述現(xiàn)象，隨后冰川融化的速度大大加快，至少比之前快了50%。
塵埃落定，肇事者就是我們
研究者發(fā)現(xiàn)，如今海風(fēng)運(yùn)作模式的主導(dǎo)者正是人類活動(dòng)引發(fā)的氣候變化。人類在過去幾百年里釋放的溫室氣體徹底改變了地球周遭的熱氣運(yùn)作模式，以致于極地海風(fēng)最基本的運(yùn)作模式都遭到了破壞。
數(shù)萬年來，南極冰蓋的形狀與規(guī)?？傮w來說還算穩(wěn)定。但最近的一百年里，其部分區(qū)域的退縮程度令人驚愕。而這些動(dòng)向的時(shí)間點(diǎn)恰好與二氧化碳等溫室氣體大量充斥大氣層的現(xiàn)象相重疊，所以人類活動(dòng)影響南極冰蓋的思路看起來合乎邏輯。但南極洲是一片復(fù)雜的大陸，它也有自然性變化，所以我們也不能忽視大自然對南極現(xiàn)狀的影響。
賓夕法尼亞州立大學(xué)的氣候?qū)W家Richard Alley通過郵件告訴我們：“如果說安穩(wěn)數(shù)千年的南極冰蓋恰好在人類活動(dòng)頻繁之際出現(xiàn)自然性退縮，這未免也太巧合了，但自然變化促使冰川退縮的證據(jù)又確實(shí)存在?！?/p>
然而，這個(gè)逐漸變暖的星球正毫無疑問地改變著南極海風(fēng)的運(yùn)作模式，而且很可能持續(xù)相當(dāng)長的時(shí)間，除非發(fā)生什么戲劇性的事件，減緩或者逆轉(zhuǎn)這一變暖進(jìn)程。
“如果我們放任這種模式，我們可能會(huì)陷入‘溫暖——太熱’的交替環(huán)境?！盚olland說道，那么南極冰蓋的處境不堪設(shè)想。
Steig提醒道，沒有人能譜寫未來。我們只要控制好溫室氣體排放，通過長期不懈的努力，那些關(guān)鍵海域的海風(fēng)或許不會(huì)再減緩或逆轉(zhuǎn)，那么冰川邊緣處的海水將保持寒冷，冰體又會(huì)“長”出來。
Steig總結(jié)道：“西南極洲冰蓋的融化與每個(gè)人息息相關(guān)，它的影響波及全球，因?yàn)楹Ｆ矫媸侨蛐缘??！?/p>
【人類制造西南極洲融化】相關(guān)文章：
★ 為什么南北半球的西風(fēng)漂流性質(zhì)不同？
★ 全球變暖導(dǎo)致北極創(chuàng)下30年夏季融冰紀(jì)錄
