摘要:无人机灯光醒目地照亮了秘鲁布兰卡山脉的帕斯托鲁里冰川。这类冰川在旱季为当地社区提供饮用水。随着冰川融化,这一水源逐渐减少,而消融的冰层则导致海平面上升。| 国家地理图片集
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无人机灯光醒目地照亮了秘鲁布兰卡山脉的帕斯托鲁里冰川。这类冰川在旱季为当地社区提供饮用水。随着冰川融化,这一水源逐渐减少,而消融的冰层则导致海平面上升。| 国家地理图片集
1971年,研究人员在格陵兰岛(Greenland)冰层研究中获得惊人发现:数千年前该岛气温曾在短时间内急剧上升。这一发现表明气候可能在几十年内突然变暖,彻底改变了科学界对自然气候变化的认知。
如今,人类活动正在引发另一场重大气候变迁。科学家们正基于气温上升趋势对冰川未来演变进行预测。
近日发表于《冰冻圈》(The Cryosphere)期刊的一项新研究,通过模型模拟了2100年前冰川消融的规模。结果显示,实际消融量将超过政府间气候变化专门委员会(IPCC)最新报告的预测值——该报告通常被视为气候变化领域的科学共识。
"我们在瑞士(Switzerland)某冰川开展实地项目时,发现消融量远超预期,变化堪称剧烈。"论文第一作者、苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)与布鲁塞尔自由大学(Vrije Universiteit Brussel)冰川学家哈利·泽科拉里(Harry Zekollari)表示。
全球约20万条冰川中,绝大多数正以年均3-6英尺的速度变薄。
冰川流动的非线性特征
简单累加年度消融量无法准确预测未来冰量。"由于冰川独特的流动方式,其对气候变化的响应呈现非线性特征。"未参与该研究的美国国家航空航天局戈达德航天中心(NASA Goddard Space Flight Center)冰川学家莉兹·乌尔蒂(Lizz Ultee)解释道。
泽科拉里团队采用两种计算机模型,模拟冰川运动与质量变化的复杂物理过程。首先利用2000-2019年数据对模型参数进行校准,使其与2021年发表论文中记载的实际质量变化高度吻合。
"我们利用全球冰川卫星观测数据完成模型校准。"同为布鲁塞尔自由大学水文学家的合著者罗德里戈·阿瓜约(Rodrigo Aguayo)补充道。研究团队基于全球温室气体减排情景,将模拟延伸至本世纪末。
结果显示,到2100年全球冰川体积将减少约四分之一到一半,具体幅度取决于升温程度。例如,若在本世纪中叶实现净零排放,将接近较低预测值;若持续当前或更高排放水平,损失量将逐步逼近上限。
联合国(UN)上月发布的《2024年排放差距报告》(Emissions Gap Report, 2024)指出,若各国不能尽快转向清洁能源,全球排放量将处于中等区间。区域尺度分析显示,部分地区即使小幅升温也将面临冰川完全消失的命运,包括加拿大西部、美国、东亚南部和中欧地区。
冰川消失的连锁反应
冰川消融将对依赖冰川水源的人类社会产生深远影响。
阿瓜约强调,冰量损失百分比并不直接等同于可用水量减少比例:"实际情况可能更糟",某些流域旱季冰川融水可能大幅减少,直接威胁当地饮用水供应。
即便远离冰川的人群也会受到海平面上升的影响。全球冰川目前蕴含约1英尺的海平面上升潜力,过去20年已导致海平面上升约半英寸。"这个数字看似不大,"未参与研究的伍兹霍尔海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institution)冰川学家凯瑟琳·沃克(Catherine Walker)指出,"但若叠加10英尺以上的风暴潮,多1英尺的冰川融水都会让灾情雪上加霜。"
该研究结果与去年另一冰川模型预测高度吻合,后者同样基于最新气候情景和冰川专项数据校准。"我们现在能为决策者提供更可靠的预测数据。
"泽科拉里表示。新模型的另一优势在于具备多尺度预测能力,"既能展现全球趋势,又能精准到单个冰川的变化,这非常了不起。"沃克评价道。
2100年后的持续影响
泽科拉里指出,尽管研究聚焦于本世纪末,但冰川系统的完全响应需要更长时间。"从长期来看,我们将面临更巨大的损失。"乌尔蒂补充道,格陵兰岛峡湾近期已出现数百英尺的冰层流失,某些地区冰川完全消失后仅留下裸露的岩屑堆。
对于通过物质平衡维系数千年的冰川而言,当前变化堪称史无前例。"冰川并非地球景观的永久组成部分,"乌尔蒂总结道,"它们能在人类历史尺度内发生剧变,而我们正在见证这一切。"
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撰文:Theo Nicitopoulos
编译:Arvin
校对:钱思琦
版式设计:钱思琦
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来源:国家地理中文网