[科普中國]-南極冰架發(fā)生裂縫崩解，將加速海平面上升？

美國宇航局NASA的衛(wèi)星在2016年8月、12月和2017年4月三次觀測(cè)到南極第四大冰架——拉森C冰架出現(xiàn)巨大的裂縫且裂縫在快速增大的情況。到今年4月，這個(gè)巨型裂縫已經(jīng)發(fā)展到了180公里長。冰架作為龐大冰蓋的支撐，其分布占南極大陸海岸線的44%，在全球變暖的背景下，受海洋和大氣等多種因素的影響，是南極冰蓋變化最活躍的區(qū)域之一。南極排名前四的大冰架依次是羅斯冰架，菲爾希納-龍尼冰架、艾默里冰架和拉森C冰架。此次拉森C冰架出現(xiàn)的巨型裂縫及其即將崩解的趨勢(shì)，受到國際上的廣泛關(guān)注，在國內(nèi)也引起了熱烈的討論。冰架的崩解本身不會(huì)影響海平面的變化拉森C冰架的面積達(dá)到5萬平方公里，如果沿現(xiàn)在的裂縫崩解，未來會(huì)有將近12%的冰量崩解入海，面積達(dá)到6000平方公里，超過了整個(gè)上海市的面積。由于冰架已經(jīng)漂浮在海水上，因此，冰架的崩解本身不會(huì)影響海平面的變化，即拉森C冰架的崩解不會(huì)直接抬升海平面。但是，冰架對(duì)其后方的冰蓋起到支撐作用，冰架的崩解會(huì)導(dǎo)致所支撐的冰蓋發(fā)生復(fù)雜的變化，如冰流運(yùn)動(dòng)加速，冰蓋減薄和接地線后撤等，冰蓋前緣會(huì)再次前進(jìn)，直到冰架和冰蓋系統(tǒng)重新找到平衡。評(píng)估冰架崩解流失的冰量，我們除了考慮冰架的面積，還要考慮冰架的另一個(gè)重要參數(shù)，那就是冰架的厚度。南極排名前三的大冰架都位于東南極，冰架的厚度可以達(dá)到2千米以上。雖然西南極和南極半島的冰架正在發(fā)生明顯而快速的變化，甚至出現(xiàn)大面積的崩解，但是由于冰架的厚度相比東南極而言要小很多，所以流失的冰量相對(duì)較少。目前認(rèn)為東南極的冰架變化相對(duì)緩慢，不過，一旦發(fā)生突然的變化，其危害程度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過拉森C冰架或其他西南極和南極半島的冰架的崩解。冰架是否適合建設(shè)機(jī)場(chǎng)？冰架開裂是否會(huì)對(duì)我們南極的考察站造成影響？冰架并不是南極建設(shè)機(jī)場(chǎng)的優(yōu)先選擇區(qū)域，因?yàn)楸芟鄬?duì)來說緯度要低，并且在大氣、冰流和海洋潮汐的作用下，冰面地形和冰下地形非常復(fù)雜，常常有冰裂隙發(fā)育。另外，冰架機(jī)場(chǎng)也不利于機(jī)場(chǎng)和考察站之間的后勤保障和通勤。因此，南極大部分的機(jī)場(chǎng)和冰雪跑道都位于裸露的巖石、藍(lán)冰區(qū)域或大陸冰蓋上。由于以上的原因，冰架也不適合建設(shè)考察站。目前，南極建在冰架上的考察站和飛機(jī)跑道非常少，其中最具代表性的是英國的哈雷站和其附近的冰雪跑道，都建在布倫特冰架上。雖然哈雷站的設(shè)計(jì)使其可以不斷移動(dòng)，減少冰架快速流動(dòng)造成的影響，但是，近年來，由于冰架上的冰裂隙發(fā)育嚴(yán)重，英國曾不得不做出撤站的決定。我國在南極目前有4個(gè)已經(jīng)建成的科考站和一個(gè)已經(jīng)基本確定位置、未來將建設(shè)的科考站。我國已經(jīng)建成的科考站，包括位于南極半島的長城站，東南極拉斯曼丘陵區(qū)域的中山站，南極冰蓋最高點(diǎn)——冰穹A的昆侖站以及位于中山站和昆侖站之間的中繼站——泰山站，其中，長城站和中山站建在冰蓋邊緣的裸露基巖上，泰山站和昆侖站建在南極冰蓋上，都不在冰架區(qū)域，因此，南極冰架的變化對(duì)我國科考站的運(yùn)行和科學(xué)考察沒有直接的關(guān)系，基本不受影響。南極冰架和冰蓋消融的加劇會(huì)導(dǎo)致海平面上升在全球氣候變暖的背景下，除了LarsonC冰架，南極的大部分冰架都在發(fā)生著或快速或緩慢的變化，這些變化不止是量變，還是可能是突變。科學(xué)家仍需要更多的觀測(cè)數(shù)據(jù)、更清楚的物理機(jī)制和更準(zhǔn)確的計(jì)算模式來評(píng)估冰架變化對(duì)南極大陸冰蓋及其全球海平面變化的影響。冰架的開裂和崩解預(yù)示著南極冰蓋冰量的流失，當(dāng)冰架大量冷的淡水融入周邊海洋，還可能促發(fā)大洋環(huán)流的變化和極端氣候的發(fā)生。根據(jù)現(xiàn)在的冰量估計(jì)，如果格陵蘭冰蓋全部消融，全球海平面將上升7.3米；南極冰蓋的冰儲(chǔ)量占全球冰總量的90％，如果整個(gè)南極冰蓋全部消融，全球海平面則會(huì)升高58米。我國絕大多數(shù)沿海城市的海拔都很低，如果海平面上升達(dá)到5米，上海、天津和寧波就基本會(huì)被淹沒，達(dá)到10米，廣州，深圳和臺(tái)北等城市也都將被淹沒。更為嚴(yán)重的是，全球海平面上升的后果遠(yuǎn)比沿海陸地被部分淹沒復(fù)雜得多。網(wǎng)友問：南極的溫度低于北極，南極都成這樣了，那北極的狀況如何呢？南極的平均氣溫低于北極，這與南極的大陸性氣候和高海拔有關(guān)。北極以海洋為主，且更接近人類活動(dòng)的中心，受全球氣候變暖的影響更突出，表現(xiàn)最明顯的是北極海冰的持續(xù)消融，包括海冰覆蓋面積的縮減和冰厚的變小。北極格陵蘭冰蓋的變化也很劇烈，冰流加速，冰蓋變薄，冰川表面融水增多，并注入冰蓋底部潤滑冰底等。總之，北極正在經(jīng)受全球變暖更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。