冰川“掉肉记”

全球绝大部分冰川集中在格陵兰岛和南极洲,这两个地区也是全球仅有的两块大冰原的所在地。这些冰川覆盖大片陆地,如果这么多冰突然全部融化,那么地球海平面将上升约65米。别以为上升65米不算多,其实就连上升几米也不是人类能承受的。科学家预计,海平面上升2米将直接导致全球近2亿沿海人口失去居所,被淹没的陆地总面积相当于110个北京市。

两极地区长年的积雪不断堆积,在此过程中,下层雪受到的压力越来越大,密实度也越来越高,最终完成由雪向冰的转变。在自身重压下,冰川不但变得更厚,还会逐渐向周围扩张。在扩张过程中,沉积在冰川底部的较小的岩石和沙粒会随着冰川一同移动,并在地表上留下或深或浅的擦痕。虽然都是冰,但冰川的结构比冰块复杂得多,因此影响冰川融化的因素也有许多。

冰川结构示意图

格陵兰冰川融化机制复杂

如果冰川表面的降雪量与冰川融化、蒸发、崩解及其他过程中损失的冰量基本持平,那么冰川就处于平衡状态。但糟糕的是,近年来北极的年均气温上升得比世界上其他地区都快,仅在此一个因素作用下,格陵兰岛的冰川就已无法维持平衡,更别提北极海水温度同样也在上升。這就好像用吹风机对着暖水中的一大冰块猛吹热风。在来自上方和下方的热量同时作用下,格陵兰岛的冰川正在快速融化。

冰川靠近大陆边缘的部分经常会发生大块冰崩裂。在夏季温暖气候的作用下,冰川表面融化的积水在冰川上“钻”出一个个直达冰川深处的洞。冰川融水在完整的冰川中掏出一条条通路,并最终注入周围的海水中。冰川融水不含盐分,因此比周围的海水密度低。注入海中的冰川融水和更温暖的海水混合后上升到海洋表面。这些温暖的海水不断拍打延伸到海洋的冰川,导致更多冰川融化、断裂。就这样,不仅大块的冰,甚至就连冰山也不断从陆地边缘掉落海中。

在跟踪格陵兰冰川厚度变化的过程中,科学家注意到,格陵兰岛各地区的冰川厚度变化速度不尽相同,格陵兰岛周围复杂的海底地形在其中发挥着重要作用。在格陵兰岛附近的某些区域有天然的地形屏障,能阻止更深、更温暖的海流到达冰川前缘,从而减缓融冰速度。不过,和陆地一样,海底也有大峡谷地形。这些大峡谷直接切入大陆架中间,为大西洋的温暖海流提供直抵冰川边缘的快速通道。这些大峡谷附近的冰川融化速度,比其他那些洋流被水下屏障阻挡处的冰川还快。

冰川融水将深层海水的热量带到海洋表面,加速冰川融化

温暖海流的“快速通道”

南极冰川也在加速融化

南极也有与格陵兰岛类似的海水融冰过程发生。

根据冰盖和其底部基岩的关系,科学家把南极洲分成两个地区。一是位于南极东部的安大略山脉以东地区,该地区海拔较高,拥有地球上最厚的冰盖。该地区的特点是冰盖下方的基岩大多高出海平面,有助于保持南极东部的冰川稳定。二是南极西部地区,该地区海拔较低,大部分冰盖较薄,并且冰盖下方的基岩一般位于海平面以下,因此该地区的冰川更容易融化。

南极洲西部的冰川和格陵兰岛冰川一样,在表层下方有温暖的海水与之接触。这些温暖的海水流入冰架(从冰川和冰原上延伸出来的浮冰)下方。海水从下面融化冰架,使冰架变薄并脱落。

如果把冰川比作水壶,那么冰架就像水壶的塞子,它能大大减缓内陆冰川滑入海洋的速度。一旦冰架崩解,就相当于水壶被拔掉塞子,没有阻挡的内陆冰川就会畅通无阻地滑入海洋,造成短期内海面浮冰数量增加,接地区(指静态冰川向浮冰区过渡的区域)向内陆移动。浮冰就像漂浮在玻璃杯里的冰块,融化时水不会溢出。但如果非浮冰区的冰变成浮冰进入海洋,那么就如同在玻璃杯中加入更多冰块,从而会导致海平面上升。

南极洲西部基岩在边缘处海拔最高,越深入内陆海拔越低,也就是说越深入内陆,冰川越厚。因此,随着每次接地区向内陆逐渐后退,接触温暖海水的冰量也变得越来越多。在海流的破坏作用下,越来越多的冰将流入海洋。思韦茨冰川和松岛冰川等南极西部冰川,正在以比以往更快的速度向内陆撤退。这种情况十分严峻,因为这些冰川是南极西部冰原流入阿蒙森海的主要通道。

随着接地区不断后退,冰川“掉肉”的速度也将越来越快

近年来,南北两极冰川的“掉肉”速度越来越快,留给科学家预测海平面上升的时间或许已经不多,但至少今天的科学家已经比以前更了解这些庞然大物。

版权声明:三分钟阅读 发表于 2021年10月31日 下午9:07。
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