格陵蘭大融化

南方周末特約撰稿 祝葉華

2019年的格陵蘭是一個非常大的融化年，甚至可能超過創(chuàng)紀(jì)錄的2012年，僅7月30日一天，就有110億噸表層冰流入海洋。而年初發(fā)表在PNAS上的論文指出，近年來格陵蘭和南極的冰蓋融化速度都加快了。

南方周末特約撰稿 祝葉華

2019年的熱浪使比利時、德國和荷蘭刷新了各自國家的高溫紀(jì)錄。而7月份給歐洲帶來熱浪的天氣狀況正在向北極擴(kuò)散，科學(xué)家預(yù)測，這有可能引發(fā)格陵蘭島有史以來最大的冰川融化。僅7月30日一天，格陵蘭島的冰蓋就經(jīng)歷了夏季最大的一次融化，110億噸表層冰流入海洋，可以裝滿440萬個奧運(yùn)游泳池。

丹麥氣象研究所的科學(xué)家多年來一直在監(jiān)測格陵蘭島冰蓋的厚度。每年，在冰蓋融化之前，它們就會乘坐狗拉雪橇，穿過冰層，收集儀器。2019年6月初，雪橇狗團(tuán)隊拉著丹麥氣象研究所的研究人員穿過了格陵蘭冰原上的融水。在一張引人注目的照片中，狗在“水面”上行走，也生動地凸顯了今年夏天北極“非常溫暖”的氣候狀態(tài)。

格陵蘭島冰蓋融化會直接影響全球海平面和氣溫，因此海洋學(xué)家和氣候?qū)W家對格陵蘭島正在發(fā)生的驚人而危險的冰層融化發(fā)出警告。

預(yù)計將再創(chuàng)紀(jì)錄

格陵蘭島每年都會經(jīng)歷冰川融化和生長周期，格陵蘭島的平均“融化季節(jié)”從6月持續(xù)到8月，大部分融化發(fā)生在7月。但2019年，從5月初開始的融化季節(jié)極不尋常。歐洲持續(xù)的熱浪，也加劇了格陵蘭島冰蓋的融化。在整個7月，格陵蘭島上的冰蓋損失了1970億噸冰，相當(dāng)于約8000萬個奧運(yùn)會泳池。丹麥氣象研究所氣候科學(xué)家露絲·莫特拉姆(Ruth Mottram)在接受CNN采訪時表示，預(yù)計每年這個時候的平均產(chǎn)量將在600億-700億噸之間。

2019年初發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上的研究表明，近年來，格陵蘭島的冰融化速度比以往任何時候都要快。2019年6月，格陵蘭島西北部的氣溫接近歷史最高水平，研究人員在該地區(qū)遇到了不同尋常、令人驚訝的冰層融化。自1972年以來，格陵蘭島對海平面上升的貢獻(xiàn)約為1.4厘米。隨著人類向大氣中排放的溫室氣體的增加，這一過程正在加速。逐漸增長的融化季節(jié)似乎比過去幾十年對海平面上升的貢獻(xiàn)要大得多。

莫特拉姆在接受法國新聞社采訪時表示:“先是一個干燥的冬天，然后最近又有了溫暖的空氣、晴朗的天空和陽光——所有這些都是提前融化的先決條件。”白色的雪和冰，能將太陽光反射回太空，減少被吸收的熱量，有助于保持冰蓋的低溫，這一過程被稱為“反照率”。這些融化事件導(dǎo)致了表面反照率的改變，這將允許仲夏更多的太陽熱量被吸收到冰中并融化它。特別是季節(jié)早期的融化，會使得在夏季晚些時候更容易發(fā)生額外的融化。

格陵蘭島氣候研究專家、佐治亞大學(xué)的科學(xué)家托馬斯·莫特(Thomas Mote)在接受CNN采訪時說，冰川融化的突然激增“很不尋常，但并非史無前例”。“這與我們在2012年6月看到的一些峰值相當(dāng)。”莫特指的是2012年創(chuàng)紀(jì)錄的融化年，在那一年幾乎整個冰蓋都經(jīng)歷了有記錄以來的首次融化。2019年如此早的夏季融化可能是一個不好的跡象，表明格陵蘭島的冰量可能再次創(chuàng)下紀(jì)錄。另外，今年的冰川融化不同于2012年，因?yàn)樗刻於荚诔掷m(xù)發(fā)生，而不是出現(xiàn)極端的融化。

丹麥和格陵蘭地質(zhì)調(diào)查局的氣候?qū)W家杰森·博克斯(Jason Box)也有同樣的看法，他在5月底預(yù)測，“2019年將是格陵蘭島的大融化年。”博克斯指出，今年5月出現(xiàn)了不同尋常的融冰期提前，融冰期“比平均提前了三周左右，也比2012年創(chuàng)紀(jì)錄的融冰期提前了”。除了季節(jié)初的融化，格陵蘭西部的積雪已經(jīng)低于平均水平，綜合這些因素意味著，2019年很可能是一個非常大的融化年，甚至有可能超過2012年創(chuàng)紀(jì)錄的融化年。

莫特拉姆同時指出，由于融化季節(jié)通常會持續(xù)到8月底，冰蓋很可能會繼續(xù)大幅融化，不過不一定會像6、7月份那么多。

冰川消融與我何干

格陵蘭是一個島嶼，是地球上僅次于南極洲的第二大陸基冰礦床，它的冰原有可能改變整個星球。格陵蘭冰蓋已經(jīng)存在了240萬年，其最深處有3.4公里厚，在其冰蓋中儲存了足夠的淡水，這些“儲水”足以使全球海平面上升7米。

在20世紀(jì)，格陵蘭島總共損失了約9000億噸冰，相當(dāng)于海平面上升了25毫米（全球海平面每上升一毫米，大約需要3600億噸冰）。NASA GRACE衛(wèi)星（GRACE衛(wèi)星是美國國家航空航天局跟德國航空中心的合作項(xiàng)目，是觀測地球重力場變化的衛(wèi)星。通過重力場的變化，科學(xué)家能推測出地下水的變化）和遍布格陵蘭海岸的GPS站的數(shù)據(jù)顯示，從2002年到2016年，格陵蘭島每年大約損失2800億噸冰。每年平均融化的冰足以覆蓋整個佛羅里達(dá)和紐約，或者淹沒華盛頓特區(qū)和其他一兩個小州。

然而，格陵蘭島與南極冰蓋相比則是相形見絀，南極冰蓋來勢更加兇猛，如果完全融化，可能會使海平面上升57米。2019年1月14日發(fā)表在PNAS上的研究報告稱，南極也在加速融化，融化的冰是40年前的6倍。在過去的十年里，它的冰層平均每年流失2550億噸。

除了引發(fā)海平面上升，另一件讓人擔(dān)憂的事則是格陵蘭的融水正在減緩墨西哥灣暖流的速度。墨西哥灣暖流，更確切地說是大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流(AMOC)，把赤道的溫水帶到北大西洋，把冷水帶到深海，是西歐氣候溫和的原因。長期來看，持續(xù)的全球變暖可能會通過水文循環(huán)的變化、海冰的減少和格陵蘭冰蓋的加速融化進(jìn)一步削弱AMOC。2018年8月，德國波茨坦氣候影響研究所研究人員在《自然》(Nature)雜志上發(fā)表報告稱，自20世紀(jì)中期以來，AMOC的強(qiáng)度下降了15%。AMOC的減弱可能已經(jīng)對歐洲的天氣產(chǎn)生影響。2015年的歐洲熱浪被認(rèn)為與大西洋創(chuàng)紀(jì)錄的“冷團(tuán)”有關(guān)。模型模擬進(jìn)一步表明，AMOC減弱可能成為“未來西歐夏季大氣環(huán)流變化的主要原因”，并可能導(dǎo)致歐洲風(fēng)暴增加。AMOC減弱還與美國東海岸高于平均水平的海平面上升和非洲薩赫勒地區(qū)日益加劇的干旱有關(guān)。

對氣候變化更敏感

冰川融化增加的原因有兩方面：全球變暖導(dǎo)致的氣溫升高使更多地表的冰融化；來自大西洋溫暖的海水開始從下面侵蝕冰川。而目前持續(xù)的天氣模式為目前的冰川融化高峰埋下了伏筆。

PNAS的研究顯示了全球變暖對格陵蘭島的影響。報告稱，格陵蘭島的冰蓋不僅在融化，而且融化速度比以往任何時候都要快，因?yàn)樵摰貐^(qū)對自然氣候波動，尤其是大氣循環(huán)，變得更加敏感。研究人員發(fā)現(xiàn)，冰層消失的速度是2003年的4倍，而其中很大一部分加速現(xiàn)象發(fā)生在格陵蘭島西南部。這個地區(qū)以前并不像東南和西北地區(qū)那樣擁有巨大的冰川，因此沒有那么大的融化“風(fēng)險”。

但是，由于冰蓋西南部沒有冰川，融化肯定是通過另一種機(jī)制發(fā)生的：更溫暖的大氣會使冰川融化到內(nèi)陸，產(chǎn)生的水會流入海洋。“就冰向海洋的轉(zhuǎn)移速度而言，這兩種機(jī)制都很重要。”俄亥俄州立大學(xué)地球物理學(xué)家邁克爾·貝維斯(Michael Bevis)在接受美國國家地理采訪時說。事實(shí)上，冰融化得越來越快，甚至是在內(nèi)陸地區(qū)，并以河流的形式流出。

貝維斯和他的團(tuán)隊假設(shè)，格陵蘭島的融化速度之所以如此之快，是因?yàn)槭艿奖贝笪餮笳袷幍挠绊懀@一影響正被地球面臨的更廣泛的變暖所放大。北大西洋振蕩的工作原理很簡單:當(dāng)北大西洋振蕩處于科學(xué)家們所說的“正”階段時，格陵蘭島上空往往多云，融化不易進(jìn)行。但是當(dāng)它處于“負(fù)”階段時，溫暖的空氣會從格陵蘭島的南部一直向西移動，導(dǎo)致藍(lán)色、晴朗的天空，讓更多的陽光照射到冰層上，導(dǎo)致更多的冰層融化。

這些振蕩已經(jīng)發(fā)生了數(shù)千年，在此之前，它們對格陵蘭島的冰沒有太大的影響：當(dāng)周期為負(fù)時，冰會融化，當(dāng)周期為正時，冰會重新形成。“但突然間，由于全球變暖，這種相對較小的波動就能把影響推到最高點(diǎn)，并導(dǎo)致我們從未見過的融化程度。”貝維斯說。如果大氣繼續(xù)變暖，沒有這個循環(huán)的幫助，這種程度的融化將開始自行發(fā)生。他們預(yù)測，格陵蘭島西南部的冰川融化將成為未來海平面上升的主要因素。

羅文大學(xué)地質(zhì)學(xué)系教授盧克·特魯塞爾(Luke Trusel)和他的團(tuán)隊2018年12月在《自然》(Nature)雜志上也發(fā)表了一篇類似的論文，他們發(fā)現(xiàn)格陵蘭冰蓋對全球變暖的敏感度甚至比幾十年前還要高，而且格陵蘭的融化和徑流達(dá)到了數(shù)百年來的最高水平。

特魯塞爾表示，格陵蘭冰蓋對氣候變暖的敏感性或許可以被視為“一線希望”。他補(bǔ)充說，這種敏感性“意味著，作為人類，我們可以通過減少最終導(dǎo)致大氣變暖的溫室氣體的排放，來控制未來冰蓋變化的速度，從而也限制格陵蘭島通過海平面上升對我們沿海社區(qū)的快速和強(qiáng)烈影響。”