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海平面上升数米已经不可避免(下)

2017-3-20 08:07| 发布者: 远航一号| 查看: 575| 评论: 2|原作者: 南极洲越过了临界点|来自: 红旗太平洋

摘要: 海平面如果上升一米,就足以淹没孟加拉国土地面积的20%,使得3000万人无家可归;湄公河三角洲的40-50%以及尼罗河三角洲的四分之一将消失;一些建立在珊瑚岛上的小国将不复存在;此外,还将在全球范围产生数不清的灾难性后果。

南极洲越过了临界点 —— 海平面上升数米已经不可避免(下)

 

作者:戴维·斯普拉特(David Spratt

 

译:“红海军”

 

译注:这篇文章原载于《气候红色警报(Climate Code Red)》网站,转载于《韧性》网站(http://www.resilience.org/stories/2017-01-26/antarctic-tipping-points-for-a-multi-metre-sea-level-rise/)。如果南极洲的冰盖大面积融化,将导致全球海平面上升数米,淹没世界上主要的沿海城市,并造成数千万人流离失所;更大幅度的海平面上升将淹没中国华东大部分地区并威胁到人类文明的基础。在资本主义的制度框架内,已经不可能解决全球气候危机,人类面临着不是社会主义就是野蛮的生死抉择!

 

《红旗太平洋》此前发表了该文的上半部分;这里发表的是译文的下半部分(为节省篇幅,翻译时略有删节)。

 

 

近年研究综述:东南极洲

 

• DeConto Pollard2016年,“南极洲在过去和将来对海平面上升的贡献”,《自然》,Nature 531:591–597

http://www.nature.com/nature/journal/v531/n7596/full/nature17145.html

 

            这项研究采用了气候模型,这些模型可以将大气变暖与起支撑作用的冰架的裂解以及冰崖的结构性崩溃更好地联系起来。这些模型,按照以往的变暖时期的气候情况和海平面估计做了校对,然后应用于未来温室气体排放的各种情景。

            在上一次较为温暖的间冰期,即距今十三万年至十一万五千年前,全球平均的海平面水平要比现在高出6-9.3米。当时,大气二氧化碳浓度还不到280百万分比(即工业化以前时期的浓度,比现在的浓度要低30%),全球平均温度与现在相比仅高出0-2°C

            在高排放的情景下,他们的模型显示,到了本世纪中叶,迅速变暖的夏季空气温度引起(冰体)表面形成广泛的冰融水(meltwater)并造成冰架的水解(hydrofracturing);首先失去的将是拉尔森C号冰架,阿蒙森海边缘的冰川将同时变薄并后退(原文注:拉尔森C号冰架已经出现裂解了!)。

            他们总结说:“南极洲(的冰盖融化)可能导致2100年以前海平面上升一米以上,进而在2500年以前上升15米以上”。仅仅是南极洲(的融化)就足以造成“2100年以前海平面上升一米以上”,这与上述的Hansen, Sato 等的论述是相一致的。

 

• Pollard, DeConto Alley 2015年,“因为水解和冰崖崩溃而引起的南极洲的潜在冰盖退却”,《地球和行星科学通讯》,Earth Planet. Sci. Lett. 412:112–121http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X14007961

 

            在上新世(距今530万年至260万年前)最温暖的阶段,大气二氧化碳浓度与现在大致相当(约400百万分比),温度比现在要高1-2°C;对当时的海平面进行“再现”(reconstruction)以后,有些要比现在高10-30米。因为西南极洲和格陵兰岛(的冰盖融化)加在一起,也只能使得海平面上升不到10米,这意味着当时在东南极洲发生了大量冰体损失。

            在这项研究中,作者将二氧化碳设定在当时的400百万分比的水平,并且加上大洋变暖2°C的条件以代表上新世中期最大幅度的海洋变暖,据此来模拟上新世的环境。他们的模型还考虑到了根据近年的观察和分析所了解到的各种过程:“随着大洋(变暖引起)的融化增加,以及表面的融水注入裂缝而引起水解,处于漂浮状态的冰架有可能急剧缩小,乃至完全消失。由于水解以及失去支撑,处于接地线深处的冰体可能被削弱,一旦其所承受的压力超过了冰能够承受的“屈服应力”(ice yield stress),就会发生结构性坍塌,导致(冰体)快速退却”。

            按照这一最新的模型,“预期发生的西南极洲冰盖的崩溃可以提前到未来的几十年(而不是几百年或几千年),并且显示会在几个主要的东南极洲冰川下盆地发生(冰体)退却,导致全球海平面在未来数千年中上升约17米,其中在前两百年中就将上升五米。”

 

• Phipps, Fogwill Turney2016年,“东南极洲冰盖海上部分的不稳定对南大洋动态的影响”,《冰雪圈》,The Cryosphere, 10:2317–2328https://www.researchgate.net/publication/308765775_Impacts_of_marine_instability_across_the_East_Antarctic_Ice_Sheet_on_Southern_Ocean_dynamics

 

            这项研究认为,在东南极洲威尔科斯盆地发生的局部融化“有可能使得更广大的南极洲冰盖最终失去稳定”。冰融水使得大洋表面迅速分层,在大洋表面冷却的同时,南大洋的深处将变暖1°C以上。

            “温度变化沿着南极洲大陆的海岸向西传播,深度不断增加,形成一个正反馈机制,从而加剧该大陆周边的融化 。。。于是,仅仅是一个区域的变暖和融化就有可能使得东南极洲冰盖的很大一部分失去稳定。”“我们的研究说明,东南极洲冰盖中一个部分的融化就可能加剧其它各个部分的变暖,包括在威得尔海方向的西南极洲冰盖。”

            这篇论文与Hansen, Sato 等的发现相一致。后者发现了洋水分层的过程,表层下面更温暖的洋水构成一种正反馈机制,使得融化更加严重。

 

• Mendel Levermann2014年,“冰塞防止了东南极洲发生不可逆转的(冰体)脱离”,《自然》杂志气候变化分刊,Nature Climate Change 4:451–455http://www.nature.com/nclimate/journal/v4/n6/full/nclimate2226.html

 

            在包括威尔科斯盆地在内的东南极洲冰盖的很大一部分的下面,是广阔的冰川下海底盆地。该研究表明,如果威尔科斯盆地失去了处于其边缘的冰塞(冰架),这将引起全球海平面上升不到80毫米;然而,这将导致该区域的冰体运动失去稳定,进而造成整个盆地(的冰体)自行脱落,使得全球海平面上升3-4米。

            正如上述的DeConto Pollard的论文那样,这项研究也讨论了上新世中晚期(与现在)相类似的情况:“在气候变暖期间,接地线快速退却,冰流剧增,从而在阿德列耶岛和威尔科斯岛的不稳定的边缘发生了大规模冰体脱落。”

 

  Lenaerts, Lhermitte 等,2016年,“在风和反照率相互作用下形成的积存于东南极洲冰架内的融水”,《自然》杂志气候变化分刊,Nature Climate Change 7:58-62http://www.nature.com/nclimate/journal/v7/n1/full/nclimate3180.html

 

            这项研究发现了一种过程,这种过程引起了东南极洲的罗伊 · 包都印冰架深处的融化。强风引起空气加热并造成白冰融化,从而暴露了下面的暗色的冰,暗冰可以吸收更多的阳光,从而使得融化进一步加速。在这些“热点”,出现了表面的冰川湖,融水流入纵穴,形成冰河,又漏入冰体深处。

            研究者们还发现,在冰架下面出现了“冰川内湖”,总共发现了55个这样的湖。这说明,在冰架结构中已经出现了很多薄弱的部位,从而存在着因为水解而崩溃的更大的危险性;如果冰湖继续形成或加速形成的话,就更是如此。

 

• Fogwill, Turney 等,2017年,“上一次冰期结束期在大气和海洋反馈下引起的南极洲冰盖脱落”,《科学报告》,Scientific Reports 7, article 39979http://www.nature.com/articles/srep39979

 

            在上一次冰期的结束阶段(14600年至12700年前),海平面上升了数十米,其中南极洲的冰体损失贡献的部分有数米。当时,大气和洋流的变化引起大洋分层,冷水层处于表面、暖水层处于底部。在这样的情况下,与周围大洋均匀混合的情形相比,冰盖的融化更加强烈。这正是目前在南极洲周边所发生的情况。该研究团队的成员Michael E. Weber说:“目前正在发生的变化与14700年前的情形是相似的;这是令人不安的。”

            另外有几项研究专注于东南极洲的托顿冰川。几个方面的证据说明,在以往的变暖时期(特别是在上新世时代),托顿冰川可能发生过崩溃,陷入内陆的盆地。这一冰川现在又处于脆弱的状态。

 

结论

            2015年底,国际冰雪圈气候倡议的科学家们发布了一个令人惊悚的报告:“临界点与正在关闭的窗口:冰雪圈气候变化面临无可挽回的风险”(http://iccinet.org/thresholds)。

            这份报告警告说,就南北两极和高山的冰川来说,(各国政府)在巴黎做出的承诺将无法防止地球“越过那些不可逆转的临界点”;一旦越过这些界限,就可能“导致一系列过程,除非温度恢复到工业化以前时代的水平,这些过程将无法停止”。报告指出,在科学界以外,人们还没有充分认识到,冰雪圈的变化过程虽然表现得缓慢,但是一旦开始,就将“不可避免地迫使地球的气候系统转换到一个新的状态,大多数科学家相信,这一新的状态在过去的3500万年甚至5000万年间还从来没有出现过”。

            Ian Howat是俄亥俄州立大学地球科学系的副教授,他说:“人们一般同意,问题不再是西南极洲冰盖是否会融化,而是何时会融化。(冰体的)裂解行为是导致冰川快速退却的又一个过程。这使得,在我们有生之年看到西南极洲大规模崩溃的可能性进一步增加了。”(https://www.siliconrepublic.com/innovation/antarctic-ice-sheet-global-warming

            海平面将上升许多米,这不是会不会发生的问题,而是何时发生。Kenneth G. Miller 教授指出:“按照现在的二氧化碳水平,与地球的自然状态相一致的海平面将比现在高出70英尺(21米)。”(http://news.rutgers.edu/news-releases/2012/03/global-sea-level-lik-20120316

            另外一些科学家同意,在长期,海平面很可能将要上升20多米(https://www.sciencedaily.com/releases/2009/06/090622103833.htm)。

            那么,在本世纪内,可以预期海平面将上升多少呢?

            澳大利亚联邦科学与工业研究组织和澳大利亚气象局联合出版的《2009年科学消息》200911月报道说:“当前的各种估计是,海平面将在2100年以前上升0.5米至两米以上”。

            根据美国国家海洋和大气管理局最新发布的一份报告(https://tidesandcurrents.noaa.gov/publications/techrpt83_Global_and_Regional_SLR_Scenarios_for_the_US_final.pdf),在最坏情况下,海平面将在2100年上升2.5米,2150年上升5.5米,2200年上升9.7米。报告指出,关于海平面水平的科学研究,“特别是关于格陵兰岛和南极洲冰盖受全球变暖影响的研究,在过去几年中取得了显著的进步”,因而,“在21世纪以内海平面上升的可能范围比以前所认识到的要大”。报告指出,“有持续的且不断增长的证据表明,南极洲和格陵兰岛的冰体都在加速流失”,这“加强了如下的观点,即在海岸风险管理方面,有必要考虑最坏的情形”。

            与本文作者交流过的科学家们一般认为,鉴于上述的各项研究,本世纪内海平面将至少上升一米,并且可能上升两米以上。科学家们发现,要为冰体融化的量和速度确定一个上限,这是一个困难的任务。

            海平面如果上升一米,就足以淹没孟加拉国土地面积的20%,使得3000万人无家可归;湄公河三角洲的40-50%以及尼罗河三角洲的四分之一将消失;一些建立在珊瑚岛上的小国将不复存在;此外,还将在全球范围产生数不清的灾难性后果。

            唯一务实的结论就是,全球变暖已经进行得太久了。(我们的)目标,只能是,努力将温室气体和全球温度水平降低到大大低于它们在当前的水平。


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最新评论

引用 马列毛 2017-3-19 17:57
文章没有看完。可有一个画面冲进了脑海里。
      我双手赞成海平面的上升,甚至欢呼巨大的足以淹没华北平原的海啸。
      为什么?因为在我这个仅有的那么一丁点科学技术知识的人看来,中国东部的土地、水资源的污染程度,早已不适宜正常人类居住。
      如何解决?对,除了“海啸”这一大自然可以排山倒海的力量能够彻底荡涤污染,之外没有什么别的好办法。
引用 远航一号 2017-3-19 08:07
责任编辑:远航一号

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