南極洲出現更多降雪會減緩海平面上升嗎

科學家們發現近期東南極洲降雪增加，有望抵消西南極洲大量融雪造成的影響，後者正在促使海平面上升——一些專家從這一消息中發現一線希望。這一前景令人欣慰，因為地球上廣袤的冰凍沙漠蘊藏著將海平面抬高近200英尺的潛力。但其他科學家表示，事情可能沒那麼簡單。

科學家一直認為溫度上升會增加空氣濕度，並懷疑南極洲降雪量將因此增多；然而觀測結果遠不如預期。因此NASA的一位研究員Brooke Medley和她的同事，從Queen Maud Land（南極洲東部的一個地區，位於非洲南部的南端）厚厚的冰層中取出一塊500英尺深的冰芯進行了分析。

這塊厚厚的冰芯包含了過去2000年的降雪記錄，團隊從中發現今天的積雪層厚度要比未工業化之前的高出25%。更重要的是，在和全球氣候模型對照後發現，降雪量超出了模型預測結果——這可能意味著海平面上升速度不會像之前想像的那樣快。「一切還沒那麼糟，」Medley說。該團隊在本月月初將結果發表在了《地球物理研究快報》（Geophysical Research Letters）雜誌上。

但為何更多的降雪意味著更少的海平面上升？答案與南極微妙的質量平衡相關——即通過降雪增加的冰量和因融雪而減少的冰量之間的差值。當氣候維持不變時，該差值為零；廣袤冰層增加的部分彌補了減少的部分。「這是一種平衡，或者說是兩種過程間的拉鋸戰，」Medley說。即便更劇烈的融化過程吞沒了越來越多的冰塊，由此增加的水也會蒸發到籠罩南極大陸的冷空氣中，並通過降雪最終又回到冰層。如果冰層西部的融雪量小於東部的降雪量，南極大陸的形態可能稍稍變化，但質量不變，也不會抬高海平面。

然而，當其中的某個過程佔了上風，平衡將被打破——要麼冰層增加降低海平面，要麼冰層萎縮抬高海平面。如今南極洲便出現了這種情況。普遍的看法是融雪佔了上風——因為冰川滑向大海、冰山破碎並進入海洋，導致融水抬高了海平面——其質量遠多於降雪量。無疑，這使得南極大陸萎縮而海平面上升。關鍵問題是（海平面將）會上升多少。

不幸的是，答案並非像在基礎代數式中做加減運算那樣簡單。Indrani Das，哥倫比亞大學Lamont–Doherty地球觀測站的一位地球物理研究員解釋說：「一方面，如果我們僅僅關注降雪，它減緩了冰層質量的損失，然而降雪的增加是有代價的。」

代價就是一系列副作用，持續使海平面上升而非下降。隨著時間的推移，冰蓋從陸地緩慢滑向大海，並隨著冰架延伸到水面。據Anders Levermann（德國為氣候變化研究設立的波茨坦研究所的一名氣候科學家，且不是這項新研究的參與者）所說，增加更多的降雪等同於將更多的冰送入大海。這是因為部分雪落到陸地上增加了地面高程，同時部分落到浮冰架上並實際上將冰架壓入水下，結果二者的複合作用加速了海平面上升。這一影響不容小覷——2012年Levermann共同發表的一項研究顯示，由降雪產生的冰中有30%到65%最終會滑入海洋。

風是另一要素。瑞士聯邦理工學院的雷達氣象學家Alexis Berne和他的同事去年發表了一項研究，認為雪在落地之前會消失——沒錯，「消失」。原因是乾冷氣流，也就是由冰雪高原吹向海岸的下降風。海岸附近的雪花遇到這一氣流便會化作水蒸氣。「它就像一位魔術師，」 Lamont–Doherty的地球物理學家Marco Tedesco說，「boom~手中的雪花便消失在大氣中。」

Berne 的研究表明，下降風可能導致東南極洲附近的降雪量減少35%。雖然這一數字還未經嚴格考校，但他認為，持續變暖的世界只會加劇這一影響。即使Medley的研究發現降雪在增加，但berne懷疑這一影響不會持久。Tedesco甚至懷疑，那些風可能將雪吹向Medley的測試區域。

由此便不難想見，為什麼Jonathan Bamber（英國Bristol大學的一位冰川學家）等科學家會對將Medley的研究成果用於預測未來感到不安。「這是個有趣的故事，但我覺得要怎麼講還得取決於講述者在溫度曲線上的位置，」他解釋道。證據出自格陵蘭島，它變暖的速度遠快於南極洲。在那兒，溫度上升使得雪結晶成較之前更大的顆粒。根據tedesco和他的同事2016年發表的研究，這種變化降低了反射率並使其吸收更多陽光，能加速融化。換句話說：降雪的增加反而增加了融雪。

幸運的是，南極洲遠不及格陵蘭島那樣溫暖，而且強烈的極地風會保持其寒冷。但假如溫度急劇上升，Tedesco 和 Bamber都表示今天發生在格陵蘭島的過程可能會在南極洲重現。

最後，許多科學家認為降雪究竟會否減緩海平面上升仍不甚明確。然而科學家們在故事的整體走向上意見一致。國家冰雪數據中心高級研究員Theodore Scambos指出，氣候變暖時南極洲將會萎縮。Tedesco說這一情況的嚴重性不言而喻。「南極大陸是個沉睡的巨人，而且將很快醒來。」

翻譯：張宇哲

審校：董子晨曦

原文鏈接：https://www.scientificamerican.com/article/could-more-snow-in-antarctica-slow-sea-level-rise/

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