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          南極冰川融化之憂

          信息來源: 中國自然資源報 作者:趙 寧 發布時間:2021-04-16

          目前,伴隨著溫室效應引發的全球變暖等原因,導致海平面正在上升,而對其影響巨大的因素之一就是兩極冰川。

          位于西南極阿蒙森海扇區松島灣內的松島冰川,是南極面積較大、移動速度較快的冰川,因此它是南極西部冰層內部所發生的任何大變動的一個關鍵性“指示器”。近年來,松島冰川南極冰架崩解和消融的加劇,引起國內外科學家對于南極冰蓋未來的巨大擔憂。

          警 惕 變化加劇的南極冰川

          “松島冰川約占西南極冰蓋排水量的10%,是全球海平面上升的重要影響對象?!敝袊鴺O地研究中心極地冰蓋多圈層相互作用與氣候變化科研團隊負責人唐學遠說,“最近這種‘排水量’有所增加?!?/p>

          2004年的衛星探測結果顯示,松島冰川開始變薄,表面的冰塊流入阿蒙森海的速度比30年前要快25%。

          “松島冰川已經成為目前世界上變化最快的冰川之一?!碧茖W遠說,“在過去的20年里,松島冰川流入海里的冰量已經超過萬億噸,相當于全球海平面上升了3毫米?!?/p>

          唐學遠說,松島冰川的持續變化通常歸因于海洋引起的冰架變薄和相關支撐力的降低。然而,其他變化的驅動因素,如大規模崩解、冰的流變學變化和基底滑移,在冰川演變過程中也發揮著至關重要的作用。

          科學家一直認為,南極洲的這一地區可能會達到一個臨界點,從而進入不可逆的后退階段。這樣的后退一旦開始,可能會導致整個西南極冰蓋的崩塌,那里的冰層足以使全球海平面上升5米以上。

          “由于松島冰川底部位于海平面以下的一個逆行斜坡上,這意味著一旦它開始后退,將沒有地形障礙來阻止?!碧茖W遠強調。

          “冰川表面的逐漸變陡和基巖斜坡的逐漸變淺,可能會阻礙后退,但實際情況是后退速度似乎沒什么變化?!碧茖W遠解釋,主要原因是該地的冰川末端變薄速度在逐年增加,冰川上游也有類似的變化?!氨ū澜夂捅艿淖儽≡斐闪吮苤巫饔玫臏p弱,冰川底部海水的可能侵入改變了冰的黏度并增強了底部滑動?!?/p>

          疑 問 距離臨界點還有多遠?

          根據媒體近日報道,英國諾森比亞大學冰川學研究小組利用自主研發的先進冰流模型,開發出了能夠識別冰川后退臨界點的方法。

          研究人員為松島冰川定義了至少3個明顯的臨界點。第三個也是最后一個臨界點極有可能由在海洋溫度上升1.2℃時觸發,并將導致整個冰川不可逆轉地后退。

          那么,松島冰川距離臨界點還有多遠?

          “臨界點涉及冰川演化的非線性系統,非常復雜?!碧茖W遠告訴記者,一方面臨界點有多種定義方式,另一方面,預測臨界點的工具通常依賴于冰川流動的數學模型。不同的模型依賴對冰川所處情景作的不同假設,因此對臨界點的預測結果也不盡相同。

          唐學遠說,在模擬真實松島冰川結構的過程中,目前的研究監測到了海洋性冰蓋不穩定的情況發生。這預示著松島冰川可能逼近了某種臨界點,一旦越過臨界點,將可能導致海平面的顯著上升。

          唐學遠同時也指出,由于導致海洋性冰蓋減薄、崩解直至崩潰的冰流變化臨界點對應的可能是多個臨界點,而不是一個單一的事件,因而值得重視的是當跨越某個臨界點時,應努力避免冰川被誤認為仍只處在快速撤退的時期,從而忽略了撤退不可逆和自我維持等方面的問題。

          目前,海洋暖化已快速延伸至南極洲冰架附近,聯合國政府間氣候變化專門委員會2019年發布的《氣候變化中的海洋和冰凍圈特別報告》指出,侵入阿蒙森-別林斯高晉海大陸架的海水溫度1983年~2012年間每10年上升0.1~0.3℃。

          由此,唐學遠作了一個科學假設:在全球氣溫升高速率不變等理想條件下,同時松島冰川底部的海水升溫速率與阿蒙森-別林斯高晉海的情況相同,那么海洋溫度上升1.2℃可能不用40年就將達到永不會恢復的第三臨界點。屆時,整個冰川將全部崩解融化。

          建 議 多維度加強冰蓋研究

          近年來,隨著氣候變化對地球環境影響的不斷加大,越來越多的科學家將視線瞄準了南極冰蓋。松島冰川是南極洲最荒涼和偏遠的地區之一,想要在這里開展實地研究,科學家們需要更強的技術支撐和后勤保障。

          唐學遠告訴記者,考察站的地理位置至關重要。過去,中國在南極的冰蓋區域的考察大都圍繞東南極的中山站、泰山站和昆侖站進行,而對位于西南極阿蒙森扇區的松島冰川的研究則較為薄弱?!安贿^,最近中國在衛星遙感和機載航空探測方面有了顯著進展?!?/p>

          2020年6月,我國海洋一號D衛星成功發射,并與正在服役中的海洋一號C衛星一道,組成我國首個海洋民用業務衛星星座。國家衛星海洋應用中心基于衛星海岸帶成像儀數據開展了南極地區衛星遙感影像鑲嵌工作,形成了50米分辨率的南極衛星影像鑲嵌圖,為南極地理基礎資料更新提供新的數據源,并成功監測到了2018年西南極松島冰川崩解、2019年東南極埃默里冰架崩解、2021年南極火山噴發、布倫特冰架斷裂等事件。

          北京師范大學發射的“京師一號”衛星,也對南極最近發生的兩次大型的冰架崩解事件實施了多次過境即拍和連續監控,取得了一批重要的觀測數據。

          “未來,我們應該從空間和時間等多維度上加強對冰蓋不穩定性變化相關的物理機理的研究,重點對冰蓋內部和底部關鍵過程進行探測研究,以闡明冰蓋不穩定性變化對全球海平面變化影響的機制?!碧茖W遠說。

          “中國首架南極固定翼飛機‘雪鷹601’的機載地球物理探測平臺,有望在未來幾年從東南極冰蓋延伸至西南極以覆蓋整個南極冰蓋。屆時將會對松島冰川的冰下環境進行全面的地球物理探測?!碧茖W遠建議,“具體來說,我們需要大力發展極地衛星遙感、航空地球物理、冰蓋數值模型研究?!?/p>


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