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文化

曾夢(mèng)龍昨天

作者簡(jiǎn)介：

彼得·沃德姆斯 (Peter Wadhams)：英國劍橋大學(xué)斯科特極地研究所主任、海洋物理系教授。他曾 50 多次考察南北極地區，開(kāi)展海冰實(shí)地考察工作。曾獲愛(ài)丁堡皇家學(xué)會(huì )授予的W.S.布魯斯獎、英國極地勛章和艾塔加斯環(huán)境科學(xué)獎。

書(shū)籍摘錄：

第一章 導論：藍色北極

自 1970 年始，我的身份就是極地研究者。我有幸多年擔任劍橋大學(xué)的斯科特極地研究所（Scott Polar Research Institute）主任一職。斯科特極地研究所為紀念羅伯特·福爾肯·斯科特（Robert Falcon Scott）上尉而建，它是各學(xué)科極地研究者匯聚的理想樂(lè )園，許多研究者都曾長(cháng)期離開(kāi)自己供職的研究機構，以便在斯科特研究所無(wú)與倫比的圖書(shū)館里潛心治學(xué)。 20 世紀 70 年代到 80 年代的整個(gè)時(shí)期，我每年都會(huì )造訪(fǎng)極地地區（通常是北極），有的年份甚至數次前往，為的是像我的歐洲、美國、俄羅斯和日本同事一樣致力于理解海冰中發(fā)生的基本物理過(guò)程以及何種過(guò)程決定了它的形成、消融和漂移。研究人員對冰川的實(shí)地考察往往困難重重，有時(shí)甚至很危險，并且幾乎很少有研究者會(huì )認為我們投入心血的研究對象——北冰洋——會(huì )在我們的眼皮底下發(fā)生改變。一開(kāi)始，人們很難理解北極冰川的變遷機制。但它的確在變化。很幸運，在比較 1976 年至 1987 年間來(lái)自潛艇部門(mén)的冰川厚度調查結果，并發(fā)現在此期間冰川平均厚度減少了 15% 之后，我成為拿出北冰洋冰川變化確鑿證據的首批研究者之一。這一研究結果發(fā)表在 1990 年的《自然》雜志上，它進(jìn)一步刺激了之后 10 年間展開(kāi)的大量工作，這些工作表明，北極冰川變薄不僅確鑿無(wú)疑，而且自 20 世紀 70 年代以來(lái)，其厚度已減少 40% 。真正重要之事也在逐漸發(fā)生。極地研究人員紛紛從自身的專(zhuān)業(yè)研究領(lǐng)域抽身出來(lái)，進(jìn)而開(kāi)始在更大的圖景中考慮此事。他們已成為氣候變化方面的專(zhuān)家，事實(shí)上也是氣候變化研究領(lǐng)域的先驅?zhuān)驗槿驓夂蜃兓诒睒O表現得最為迅速和劇烈。

我自己于 1970 年夏天登上首次進(jìn)行環(huán)美洲航行的加拿大海洋考察船“赫德森號”（Hudson）并因此首次進(jìn)入北極，之后，便對極地海洋產(chǎn)生了興趣?！昂盏律?70號”考察隊于 1969 年寒秋離開(kāi)新斯科舍?。∟ova Scotia），當時(shí)它已南下經(jīng)過(guò)了南極半島、南冰洋、智利峽灣和廣闊的太平洋。那時(shí)，我們正準備完成之前僅有 9 艘船實(shí)現過(guò)的壯舉，即穿越西北航道（Northwest Passage）。這艘船可破冰航行，這也是此次航行的必要條件。在阿拉斯加北部和加拿大西北地區（Northwest Territories）的海岸線(xiàn)上，北冰洋的海冰與陸地相隔很近，留給我們通行的無(wú)冰水域僅幾英里寬。有時(shí)，海冰一直蔓延至海岸，我們就不得不從多年集聚的密集海冰（彩色插圖1）中開(kāi)出一條路來(lái)。最終，航行至西北航道中部時(shí)，我們不得不求救于政府的重型破冰船“約翰·A.麥克唐納號”（John A.Macdonald）。在那個(gè)年代，人們常常在加拿大北極區域和海冰較量。阿蒙森（Amundsen）曾于 1903 年至 1906 年，用了三年時(shí)間通過(guò)西北航道，第二艘通過(guò)這條航道的加拿大皇家騎警（Royal Canadian Mounted Police）縱帆船“圣洛奇號”則用了從 1942 年到 1944 年的兩年時(shí)間。

現在，從夏季的白令海峽（Bering Strait）進(jìn)入北極的船只面對的則是整個(gè)大洋的開(kāi)闊水域。這片蔚藍的水域一直向北延伸至北極附近。在本書(shū)出版之際，有可能——根據許多預測——北極點(diǎn)本身都會(huì )在迄今為止的 10 萬(wàn)年里首次一覽無(wú)余。如今，西北航道已很容易通行，到 2015 年年底共計有 238 艘船通過(guò)該航道。與20世紀70年代的 800 萬(wàn)平方公里相比， 2012 年 9 月的北冰洋僅覆蓋有 340 萬(wàn)平方公里的海冰。就整個(gè)星球的變化而言，全部歸結于海冰覆蓋面積的變化可能夸張了。但我們的星球已經(jīng)改了妝顏。我們都記得“阿波羅 8 號”上的宇航員為行星地球拍攝的第一張從月球背后升起的美麗照片，宇宙中這顆孤獨而美妙的藍色星球囊括了我們對生命所知的一切。照片上這個(gè)球體的兩端為白色。如今，從太空往下看，夏天的地球北極看起來(lái)則為藍色，而非白色。這一片我們一手造成的海洋曾覆有冰蓋。重塑地球表面是人類(lèi)的首要成就，這當然也是一個(gè)意想不到的成就，隨之而來(lái)的則可能是災難性后果。

情況實(shí)際上比表面看起來(lái)更糟。我的聲納測量結果顯示， 1976 年至 1999 年間，北極冰面平均厚度縮減了 43% 。這也說(shuō)明了一些別的情況。過(guò)去，北極大部分冰體都會(huì )存在數年之久，它們又稱(chēng)多年冰（multi-year ice）。這些多年冰形成了崎嶇而壯麗的地形，巨大的冰脊阻擋了探險者的道路，并一直延伸至海面以下 50 米左右（文中插圖1.1）。

過(guò)去 10 年間，不斷變化的洋流系統已迫使多數海冰漂流出北極，單年冰（first-year ice，彩色插圖4）則代替了多年冰，這種海冰形成于一個(gè)冬季之內，最大厚度僅為 1.5 米，且僅有少數較淺的冰脊穿破了平坦的冰面。這種在單個(gè)冬季形成的較薄海冰會(huì )在單個(gè)夏季里由于更加溫暖的空氣和海洋溫度而完全消融。不久之后，北極各地海冰在夏季的融化速度將超過(guò)其在冬天的形成速度，如此，現存所有的夏季冰蓋都將消融。我們將邁入美國氣候學(xué)家馬克·塞勒澤（Mark Serreze）所謂的“北極死亡螺旋”（Arctic death spiral）時(shí)代。正如我在第七章所解釋的，在不久的將來(lái)，北極的九月將再無(wú)冰體，而這之后，北極無(wú)冰的季節將延長(cháng)至 4 到 5 個(gè)月。

北極夏季海冰消融的后果將會(huì )十分嚴重。其引發(fā)的巨大影響有二。首先，一旦夏季海冰從開(kāi)闊水域退縮，反射率（albedo）——直接反射回太空的太陽(yáng)輻射比率——將從 0.6 降至 0.1 ，這將進(jìn)一步加速北極和整個(gè)地球的變暖進(jìn)程。之前 400 萬(wàn)平方公里冰面的消失給地球造成的變暖效應相當于過(guò)去 25 年人類(lèi)排放二氧化碳造成的影響。其次，冰蓋的消失也會(huì )讓北極上空重要的大氣調節系統蕩然無(wú)存。只要部分冰塊在夏季也能存在，無(wú)論多薄，海面水溫也無(wú)法升至 0℃ 以上，因為任何較暖的水體都會(huì )在融化其上覆冰層時(shí)丟失熱量。上覆冰層消失后，表層海水的溫度會(huì )在夏天上升數攝氏度（衛星觀(guān)測顯示為 7℃ ），而淺層大陸架上海風(fēng)引起的海水混合現象又將這種熱量傳遞至海底。這一過(guò)程進(jìn)而又會(huì )令近海海底表層的永久凍土解凍，它們是自上個(gè)冰河時(shí)期以來(lái)便凍結在海底未受干擾的海底沉積物。近海永久凍土的解凍又將引發(fā)大量甲烷氣體從沉積物中分解的甲烷水合物中釋放出來(lái)。每個(gè)甲烷分子造成的溫室效應比二氧化碳高出 23 倍。前往東西伯利亞海（East Siberian Sea）的俄-美年度考察隊已觀(guān)察到從海底涌出的甲烷氣體，其他考察隊則在拉普捷夫海（Laptev）和卡拉海（Kara）等海域觀(guān)測到了這一現象。如果這種釋放過(guò)程導致大氣中甲烷含量上升，它將直接進(jìn)一步推動(dòng)全球變暖進(jìn)程。我寫(xiě)作此書(shū)是為了解釋這些戲劇性變化，并說(shuō)明北極冰川的減少，如何以及為什么對我們所有人都構成了威脅，而并非僅僅是世界遙遠角落里正在發(fā)生的離奇變化。

自 21 歲起，我便將自己的整個(gè)科學(xué)生涯投身于海冰和極地海洋的科學(xué)事業(yè)。當我準備向這神奇的景觀(guān)致以私人的告別時(shí)，冰川的改變于我又意味著(zhù)什么呢？我不可遏制地感到，它對地球而言意味著(zhù)智識上的貧瘠，對人類(lèi)而言則是一場(chǎng)實(shí)實(shí)在在的災難。我們自己的貪婪和愚蠢正在奪走北冰洋海冰的美麗世界，它曾保護我們免受極端氣候的影響。如果我們試圖保護自己免受其災難性后果，那么是時(shí)候采取緊急措施了。

題圖為 2003 年冬季，北冰洋斯瓦爾巴北部葉爾馬克高原的一處考察營(yíng)地。題圖和文內圖均來(lái)自本書(shū)。