|
近年来,科学界对全球变暖的趋势以及它可能造成的后果,已经作出了许多结论。但是有一个危险因素还具有很大的不确定性,那就是全球冰雪的消融是否会让海平面灾难性地上升。新近的一些研究成果表明,海平面上升的问题可能值得我们担忧。
如果你喜欢海明威的《乞力马扎罗的雪》,也许现在应该感到悲伤。因为乞力马扎罗山上的冰雪正在逐年减少。一些科学家认为至少部分原因来自全球变暖。
科学家估计,20亿居住在沿海的人将离开家园
从20世纪60年代开始,一些地质学家开始考虑冰川融化对全球平均海平面高度的影响。美国俄亥俄州立大学的地质学家约翰·默瑟(JohnMercer)是其中最著名的几位专家之一。1978年,默瑟在《自然》杂志上发表了一篇文章,警告说,如果温室效应导致西南极大陆的冰原崩溃,那么全球平均海平面高度就可能上升5米。
西南极大陆的冰原和周围漂浮着的冰架之间保持着微妙的平衡。默瑟认为,如果人类活动排出的温室气体导致气温上升,漂浮的冰架首先会破裂、崩溃,西南极大陆的冰原由于失去支撑会滑入海中,其结果是灾难性的。海平面的高度将由此上升。
没人怀疑“如果这种情况发生”会给地球带来的后果——科学家估计,20亿居住在世界各地沿海的人将离开家园。但是这种情况是否会发生呢?
20世纪全球海平面平均高度是否升高了?寻求这个问题的答案让科学家颇费了一番工夫。
每个港口都会定期记录水位的高低,这就为探究海平面高度变化的历史,提供了珍贵的史料。但是如果简单地把全世界港口的潮汐数据汇集起来,得到的可能是一个令人发懵的结论,因为各种地质因素导致海岸的高度也在不断变化。
倘若你住在瑞典的斯德哥尔摩,可能会认为那里的海平面正在以每年4毫米的速度下降。然而真实情况是:斯德哥尔摩所处的陆地正以每年超过4毫米的速度升高。
事实上,很难找到几块几乎不动的海岸,科学家只能小心翼翼地从潮汐数据中剔除掉海岸高度变化带来的“障眼”因素。即便这样,科学家凭借卫星测量出的数据,依然发现全球平均海平面高度在以每年数毫米的速度上升。
在2001年政府间气候变化专门委员会(IPCC)出版的报告中,专家们认为,在20世纪里,全球平均海平面上升了10~20厘米。即每年全球平均海平面会升高1~2毫米。
造成这种海平面上升的部分原因很简单:海水受热膨胀,这是全球变暖的直接效应。同样,陆地上冰川的融化也为海平面上升提供了不可忽视的贡献。
每年升高2毫米,这个数字听起来不像一个十分危险的信号。因为要等到1000年后海平面才会升高两米,而我们大多数人都没有那么长远的时间观念。
还有一个因素对这个数字有影响,那就是南北两极冰原的融化。预测这个因素比计算海水的热膨胀困难得多。根据IPCC的预测,到21世纪末,全球平均海平面高度会比1990年再上升约10~90厘米。实际结果甚至可能比这更糟。
格陵兰冰原10年间失水量增加了一倍
即便科学家已经在西南极大陆的冰原上研究了数十年,他们仍然不能肯定这个庞然大物的未来命运。除南极之外,北边还有另一个巨大的固体水库——格陵兰岛的冰原。近年来,科学家发现格陵兰岛出现一些令人不安的迹象。
格陵兰岛名字的字面意思是“绿色的土地”。事实正好相反,这个面积超过200万平方公里的世界第一大岛上覆盖着同样面积广阔的冰原,冰的厚度达到3公里。
随着气温的上升,格陵兰的冰原可能已经失去了很多水。最近,美国宇航局喷气推进实验室的埃里克·利格诺特(EricRignot)和美国堪萨斯大学的帕尼尔·卡纳噶拉塔姆(PannirKanagaratnam)利用卫星上的合成孔径雷达,估计了格陵兰冰原的融化情况。在今年2月17日出版的《科学》杂志上,他们报告说,格陵兰岛的冰川运动速度正在加快,其中格陵兰岛西部的冰川在1996年到2005年间,速度几乎增加了一倍。这个每年前进14公里的冰川是地球上跑得最快的冰川之一。不过,这似乎没什么值得庆幸的,因为冰川迅速向海边运动的结果是为海洋带去更多的水。
此外埃里克和帕尼尔还发现,这10年间,格陵兰冰原的失水量也增加了一倍,每年约为220立方公里。这些水进入海洋后,让海平面升高了约0.5毫米。
去年,美国科罗拉多大学的科学家用另一种方法估算了格陵兰的“脱水”情况。这次他们使用的是重力恢复和气候实验卫星(GRACE)。这两颗GRACE卫星一前一后在环绕地球的轨道上飞行,它们下方陆地质量的变化意味着重力场的变化,而重力场的变化又会让两颗卫星之间的距离发生变化。科学家由此可以推测出格陵兰岛上水的流失情况。用这种方法,科学家发现格陵兰岛在2002年到2004年间,每年大约流失82立方公里的水。用同样的方法,他们估计了南极冰原在2000年到2005年间水的损失情况。结果发现,这期间南极平均每年要损失约150立方公里的水。
南极和格陵兰岛损失的水,导致全球海平面每年平均上升近1毫米。科学家不知道这种趋势还会不会加速,或者以什么样的方式加速。科学家甚至对冰川加速运动的直接原因都没有一个十分统一的意见。
在这种情况下,重现历史或许会给科学家带来启发。在3月24日出版的《科学》杂志上,美国亚利桑那大学的古气候学家乔纳森·奥弗佩克(Jo n ath an O v e rp e ck )和他的同事模拟了上一个间冰期的气候,并且根据那个年代的情况推断出21世纪末海平面变化的趋势。
上一个间冰期距今大约13万年,它是两个寒冷的冰期(距离我们最近的冰期和倒数第二近的冰期)之间的一段温暖时期。海平面高度不是一成不变的。科学家很早就发现了这个秘密。在上一个间冰期,全球平均海平面高度可能比如今高约4~6米。同时,由于那时候地球自转轴的倾斜程度与今天不同,北半球高纬度地区得到的太阳辐射比今天更多,换句话说,比今天更温暖。
这些科学家用数学模型模拟了13万年前的气候——格陵兰岛的温度因此上升了3摄氏度。他们又用另一个模型模拟了格陵兰岛冰原的融化情况。3摄氏度的升温导致了一半冰原融化,这意味着全球平均海平面高度升高约2~3米。他们推测,西南极大陆的冰原也应该对13万年前的海平面上升有贡献(总计升高4~6米)。
他们用同一个气候模型模拟了未来1个多世纪气候变化的情况。结果发现,到2100年,格陵兰的温度将与13万年前相似。如果同样的温度可以导致同样的历史,那么100年后的人类将面临全球平均海平面升高数米的威胁。
从荷兰到新奥尔良
1953年,一场罕见的飓风袭击了荷兰。海浪冲垮了拦海大坝,袭击了这个有一半国土低于海平面的国家。这场灾难给荷兰人带来了刻骨铭心的伤害——约2000人死亡,数万人受灾。从此,荷兰花费数十亿美元修筑了全世界最坚固的海防体系。
新奥尔良的悲剧从侧面证明了荷兰人这笔投资的价值。2005年8月底,飓风“卡特里娜”袭击了新奥尔良。堤坝决口导致新奥尔良大部分市区被水淹没,经济损失超过数百亿美元(新奥尔良本身也是一个低于海平面的城市)。
新奥尔良的悲剧可能并非全球变暖的直接结果,但是对于数十年或者100年之后的世界,新奥尔良的悲剧可能是世界其他地方许多悲剧的预演。除了新奥尔良,像伦敦、纽约、曼谷和香港这样仅仅略高于海平面的城市将面临着巨大的威胁。即便许多地区不会被海水淹没,它们也面临着其他一些问题,例如风暴潮的袭击、海水的侵蚀,以及花费巨额资金修筑拦海大堤(如果他们不打算放弃沿海居住区的话)。一些岛国,比如孟加拉国和马尔代夫,面临的挑战可能严峻。
奥弗佩克指出,尽管冰原消融和海平面上升的速度滞后于温度的上升,在21世纪后半叶的某个时刻,这个融化的过程可能变得无法逆转,除非显著地削减人类排放的温室气体。“如果我们不尽快采取行动,我们可能会在未来面临4~6米的海平面上升”。
在默瑟做出那个惊人的预言之后,已经将近30年过去了。没有人能够确定默瑟的预言会在何时成真。惟一可以确定的是,对于海平面上升的问题,“等等看”绝不是一个明智的态度。
|