有记录以来最大的冰山之一刚刚从南极洲断裂。现在怎么办呢?

2017年7月13日上午10:38
美国国家航空航天局
布伦达Ekwurzel
高级气候科学家,气候科学主任

一座有记录以来最大的冰山(自1978年卫星开始追踪以来)从南极半岛的拉森- c冰架上断裂。冰山比大海大特拉华州地区和一个水量是伊利湖的两倍。这一事件的起源是什么,现在又是什么?

巨大冰山的起源

冰冻圈示意图、术语和对全球海平面上升的贡献。资料来源:IPCC 2013

地球上寒冷地区的术语。截至2013年政府间气候变化专门委员会第五次评估报告(第一工作组)发布为止,对全球海平面上升的贡献。来源:(见放大图)IPCC AR5 WG1图4-25

为了了解现在和未来的影响,我们可以快速浏览一些关于这个巨大冰山起源的事实。当我们这样做的时候,对寒冷地区海平面上升贡献的术语和最近的趋势进行复习是有帮助的IPCC AR5 WG1图4-25).

1993年至2009年间,格陵兰岛和南极洲以外的冰川是全球海平面上升的最大冰源。南极洲和格陵兰岛在这一时期的最近部分时间增加了它们的贡献。

现在,我们来快速看看这座冰山,以及它是如何形成的:

怎么啦?一座冰山,可能被命名为A68,重量超过一兆吨

在哪里?:这只是冰山一角曾经是漂浮的拉森C冰架的一部分位于南极洲的那一部分,看起来像一个指向南美洲的瘦骨嶙峋的手指。

什么时候?:冰山在2017年7月10日至7月12日之间的某个时间脱离(不确定性是由于卫星重复通过的间隔)。尽管目前该地区的极地黑暗占主导地位,但几颗卫星用美国宇航局的特殊仪器探测到了这一事件Aqua MODIS美国国家航空航天局和美国国家海洋和大气管理局芬兰语VIIRS,欧洲航天局Sentinel-1卫星

为什么?:正如这张照片所捕捉到的那样,漂浮的冰架很自然地会从冰山上断裂或“崩解”难忘的延时视频剪辑从电影追逐冰。拉森C冰架是一种由南极半岛上的陆基冰(称为冰川)滋养的冰架。冰架的大小取决于冰川和雪的冰供应减去冰裂和融化的损失。

虽然产犊是完全自然的,但科学家们正在研究其他因素,这些因素可能在这一事件的规模和时间上发挥作用。如果表面空气温度或冰架下的海水温度高于冰点,冰架就会融化变薄。南极半岛经历了表面近几十年来,该地区的气温上升是过去两千年来前所未有的

现在怎么办呢?

拉森B冰架的解体

Larsen B冰架的消亡(NASA MODIS图像由Ted Scambos拍摄,科罗拉多大学博尔德市国家冰雪数据中心)。来源:https://nsidc.org/news/newsroom/larsen_B/index.html

直接的风险:因为冰架已经在漂浮,所以对全球海平面上升的影响并不大。与演示类似漂浮的冰块在一杯水中融化液态水的水位保持不变。根据加文·施密特(美国宇航局)的说法,如果A68号冰山突然从陆基冰层上崩解,它就会崩解使全球海平面上升2.8毫米

冰山可能会造成船舶航行危险。冰山A68可以漂流数年,根据这一地区的典型冰山轨迹在美国,它可能会转移到低纬度地区,在那里,更多的船只将不得不避免靠得太近。目前,在南极的冬天,很少有船只会向南航行那么远,而且当它们通过南极洲周围的海域时,可能会冒着更大的风险。这些地区拥有“无限的力量”,强风可以产生世界上最大的海浪,海员们对这些危险的南纬地区有着良好的声誉:“咆哮的四十度”和“狂暴的五十度”。

短期风险:科学家们将密切关注事态发展,看看拉森C冰架是会反弹,还是会重蹈覆辙附近和低纬度冰架已经解体(Larsen A和Larsen B)。

将跟踪的数据包括在Larsen B崩解过程中观察到的过程,如融水淤积、雪的积累或损失的变化,以及融水通过裂缝深入冰架,从而增加冰的损失。

为了更好地了解这些风险,我们还需要目前难以获得的关于拉森C冰架下海洋温度的关键信息。温暖的海水拍打着拉森C冰架的新边缘,并向更深处渗透,这可能会增加拉森C冰架变薄和潜在解体的风险。

长期风险:冰架支撑着冰川。如果冰架不再支撑冰川,并“阻止”来自陆地冰源的冰的流动,这些冰川可能会加速冰的流动速度,并直接导致海平面上升。许多研究在拉森B冰架完全解体后,冰川的流量增加了许多倍

“冰川-冰架相互作用:在一个稳定的冰川-冰架系统中,冰川的下坡运动被冰架前部水的浮力所抵消。温暖的气温润滑了冰川的底部,形成了最终穿过冰架的融化池,从而破坏了这个系统的稳定。一旦冰架退缩到接地线,用来抵消冰川流动的浮力就变得可以忽略不计,冰川在流向海洋的过程中就会加速。”图片由Ted Scambos和Michon Scott提供,国家冰雪数据中心,科罗拉多大学博尔德分校。来源:国家冰雪数据中心

如果类似的事件发生在拉森C冰架上,那么海岸规划者可能需要知道潜在风险的规模和发生的速度。拉森C冰架是由瘦弱的南极半岛上的冰川滋养的,据估计,南极半岛上的冰川加起来相当于1厘米对未来全球海平面的潜在贡献

对于科学家来说,速度和时间是一个大问题,他们需要根据结合观察到的过程的模型进行监测和预测。在全面实施《巴黎协定》(即全球气温比工业化前升高不超过2摄氏度的限制)的情况下,这些措施可以改善对海平面上升的预测,而不是在更高排放的情况下。对于许多美国沿海社区来说,目前估计长期淹没阈值的一个很好的资源是新的UCS昨日公布的报告以及随之而来的同行评议出版物——Dahl et al., 2017