一千年以後，我們能留住那片極寒之地嗎？

1.

在格陵蘭島那片極寒之地，幾乎處處都被冰雪覆蓋。如果格陵蘭島的冰全部融化，全球的海平面將會上升7.2米。在最近的幾十年里，由於氣溫上升的原因，地表冰的融化和冰川向周圍海洋的消退已導致格陵蘭島冰蓋質量的加速流失。

一項新的研究表明，如果全球溫室氣體的排放量繼續增加，大氣變暖的速率也維持不變，那麼格陵蘭島融化的冰蓋或許會導致比此前的預期更為嚴重的海平面上升幅度。據冰蓋模型分析，如果格陵蘭島維持現在的融化速度，那麼在200年後，它將會導致全球海平面上升52~155厘米。這些數字比之前的估計至少高出80%。

這項研究是由美國和丹麥的研究人員共同完成的，他們採用了來自美國宇航局（NASA）「冰橋行動」中的數據，這是世界上最大的極地陸冰和海冰空中勘測項目。有了這些觀測數據，研究人員可以更好地捕捉整個格陵蘭冰蓋的表面速度，以及觀察冰層是如何流動的。研究的結果被發表在了近期的《科學進展》雜誌上。

2.

研究人員對三種氣候場景下，從現在到1千年以後的冰蓋融化情況分別進行500次建模，通過調整陸地、冰、海洋和大氣這些關鍵變數，來測試它們對冰的融化速度的影響。三種氣候場景取決於未來幾年大氣中溫室氣體的排放量，他們採用的是三個具有代表性的「典型濃度路徑」（RCP）排放場景。

第一種情況是所謂的RCP 8.5，它的設定是在未來我們的排放還會持續上升。根據模型的預測我們得知，在這種不減少排放的情況下，格陵蘭的整個冰蓋很可能在一千年後融化，導致海平面上升538~728厘米。

第二種情況是RCP 4.5，在這種設定中，我們的排放量會在21世紀末趨於穩定，不再繼續增加。新的冰蓋模型顯示，在這種設定下，到3000年，冰的質量下降幅度將會是總質量的26~57%，導致海平面上升197~416厘米。

第三種情況RCP2.6是設想中的最好情況，它假定我們可以更大限度的限制排放量，使其在本世紀末就開始下降。按照這樣的設定，到了3000年，格陵蘭島的冰的流失質量將會為總質量的8~25%，這種情況將會導致海平面在一千年以後上升59~191厘米。

3.

新的模型對注出冰川的徑流流量進行了更準確的預測。注出冰川指的是連接著海洋的河流狀冰體，它們在冰蓋融化的過程中發揮著關鍵作用。但在此之前由於一直缺乏相關數據，因此研究人員無法充分地利用模型來反映它們複雜的流動模式。

在新的研究中，通過整合冰橋行動的冰層厚度數據，確定模型中的統計不確定性的來源，這項研究為溫室氣體的排放與氣候變暖在未來可能會如何影響格陵蘭島描繪出了一幅更準確的畫面。研究人員發現在接下來的200年里，注出冰川的融化量可能會佔到格陵蘭島總的冰川融化的40%。

在過去的20年里，由於海水的變暖融化了那些原本保護著注出冰川免受溫度上升影響的浮冰，結果使得注出冰川的流速加快，開始融化、變薄，而隨著冰蓋表面的下降，暴露在溫暖空氣中的新的冰也開始融化。

基於冰橋行動對冰層厚度的詳細測量數據，研究人員得以首次對這些受海水變暖影響的注出冰川地區進行了建模，同時也對影響冰川流失的複雜過程進行了比以往更多的建模。他們研究了諸如水下融化、大塊冰塊從冰川脫落、降雪速度變化和氣溫上升等因素的重要性，還研究了可能減緩冰川流失的因素。

4.

在研究中所使用的三種排放情景中，每一種都產生了不同的格陵蘭島冰層退縮模式。在最好情況下（RCP 2.6），冰川的退縮主要發生在西部和北部；在較為溫和的情況下（PCR 4.5），除了最高海拔的地區沒有出現退縮之外，島嶼周圍的冰都在退縮；在最嚴重的情況下（PCR 8.5），即如果我們繼續維持目前的排放增長量的話，到了3000年將會失去99%以上的冰蓋。

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○ 最左列為2008年觀測到的格陵蘭島冰原狀況，其他三列分別是對格陵蘭的冰原在三種不同排放情況下的建模。| 圖片來源：[1]

目前，格陵蘭冰原最厚的地方海拔超過3千米。它的高度足以進入到能改變周圍天氣的大氣層中。目前的天氣模式所能產生的降雪，幾乎足以補償每年在夏天自然融化的冰量。但未來的情況就不會這麼好了，融化和流動都會使冰原內部變薄，使其下降到無法補充降雪的大氣層中。

現在，科學家認為，儘管我們還是需要繼續研究氣溫升高會如何影響冰川的移動和融化。但一件幾乎所有現有模型都有共識事是，接下來的幾十年將是對冰蓋的最終命運來說至關重要的轉折點。如果我們仍不採取合理的措施，繼續像往常一樣，那麼在一千年以後，格陵蘭島將會徹底融化。

編譯：二宗主

參考鏈接：

[1] https://advances.sciencemag.org/content/5/6/eaav9396

[2] https://phys.org/news/2019-06-iceless-greenland-future.html

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