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在格陵蘭島那片極寒之地，幾乎處處都被冰雪覆蓋。如果格陵蘭島的冰全部融化，全球的海平面將會(huì )上升7.2米。在最近的幾十年里，由于氣溫上升的原因，地表冰的融化和冰川向周?chē)Ｑ蟮南艘褜е赂窳晏m島冰蓋質(zhì)量的加速流失。
一項新的研究表明，如果全球溫室氣體的排放量繼續增加，大氣變暖的速率也維持不變，那么格陵蘭島融化的冰蓋或許會(huì )導致比此前的預期更為嚴重的海平面上升幅度。據冰蓋模型分析，如果格陵蘭島維持現在的融化速度，那么在200年后，它將會(huì )導致全球海平面上升52~155厘米。這些數字比之前的估計至少高出80%。
這項研究是由美國和丹麥的研究人員共同完成的，他們采用了來(lái)自美國宇航局（NASA）“冰橋行動(dòng)”中的數據，這是世界上最大的極地陸冰和海冰空中勘測項目。有了這些觀(guān)測數據，研究人員可以更好地捕捉整個(gè)格陵蘭冰蓋的表面速度，以及觀(guān)察冰層是如何流動(dòng)的。研究的結果被發(fā)表在了近期的《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。
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研究人員對三種氣候場(chǎng)景下，從現在到1千年以后的冰蓋融化情況分別進(jìn)行500次建模，通過(guò)調整陸地、冰、海洋和大氣這些關(guān)鍵變量，來(lái)測試它們對冰的融化速度的影響。三種氣候場(chǎng)景取決于未來(lái)幾年大氣中溫室氣體的排放量，他們采用的是三個(gè)具有代表性的“典型濃度路徑”（RCP）排放場(chǎng)景。
第一種情況是所謂的RCP8.5，它的設定是在未來(lái)我們的排放還會(huì )持續上升。根據模型的預測我們得知，在這種不減少排放的情況下，格陵蘭的整個(gè)冰蓋很可能在一千年后融化，導致海平面上升538~728厘米。
第二種情況是RCP4.5，在這種設定中，我們的排放量會(huì )在21世紀末趨于穩定，不再繼續增加。新的冰蓋模型顯示，在這種設定下，到3000年，冰的質(zhì)量下降幅度將會(huì )是總質(zhì)量的26%~57%，導致海平面上升197~416厘米。
第三種情況RCP2.6是設想中的最好情況，它假定我們可以更大限度的限制排放量，使其在本世紀末就開(kāi)始下降。按照這樣的設定，到了3000年，格陵蘭島的冰的流失質(zhì)量將會(huì )為總質(zhì)量的8%~25%，這種情況將會(huì )導致海平面在一千年以后上升59~191厘米。
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新的模型對注出冰川的徑流流量進(jìn)行了更準確的預測。注出冰川指的是連接著(zhù)海洋的河流狀冰體，它們在冰蓋融化的過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用。但在此之前由于一直缺乏相關(guān)數據，因此研究人員無(wú)法充分地利用模型來(lái)反映它們復雜的流動(dòng)模式。
在新的研究中，通過(guò)整合冰橋行動(dòng)的冰層厚度數據，確定模型中的統計不確定性的來(lái)源，這項研究為溫室氣體的排放與氣候變暖在未來(lái)可能會(huì )如何影響格陵蘭島描繪出了一幅更準確的畫(huà)面。研究人員發(fā)現在接下來(lái)的200年里，注出冰川的融化量可能會(huì )占到格陵蘭島總的冰川融化的40%。
在過(guò)去的20年里，由于海水的變暖融化了那些原本保護著(zhù)注出冰川免受溫度上升影響的浮冰，結果使得注出冰川的流速加快，開(kāi)始融化、變薄，而隨著(zhù)冰蓋表面的下降，暴露在溫暖空氣中的新的冰也開(kāi)始融化。
基于冰橋行動(dòng)對冰層厚度的詳細測量數據，研究人員得以首次對這些受海水變暖影響的注出冰川地區進(jìn)行了建模，同時(shí)也對影響冰川流失的復雜過(guò)程進(jìn)行了比以往更多的建模。他們研究了諸如水下融化、大塊冰塊從冰川脫落、降雪速度變化和氣溫上升等因素的重要性，還研究了可能減緩冰川流失的因素。
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在研究中所使用的三種排放情景中，每一種都產(chǎn)生了不同的格陵蘭島冰層退縮模式。在最好情況下（RCP 2.6），冰川的退縮主要發(fā)生在西部和北部；在較為溫和的情況下（PCR 4.5），除了最高海拔的地區沒(méi)有出現退縮之外，島嶼周?chē)谋荚谕丝s；在最嚴重的情況下（PCR 8.5），即如果我們繼續維持目前的排放增長(cháng)量的話(huà)，到了3000年將會(huì )失去99%以上的冰蓋。
最左列為2008年觀(guān)測到的格陵蘭島冰原狀況，其他三列分別是對格陵蘭的冰原在三種不同排放情況下的建模。圖片來(lái)源：[1]
目前，格陵蘭冰原最厚的地方海拔超過(guò)3千米。它的高度足以進(jìn)入到能改變周?chē)鞖獾拇髿鈱又?。目前的天氣模式所能產(chǎn)生的降雪，幾乎足以補償每年在夏天自然融化的冰量。但未來(lái)的情況就不會(huì )這么好了，融化和流動(dòng)都會(huì )使冰原內部變薄，使其下降到無(wú)法補充降雪的大氣層中。
現在，科學(xué)家認為，盡管我們還是需要繼續研究氣溫升高會(huì )如何影響冰川的移動(dòng)和融化。但一件幾乎所有現有模型都有共識事是，接下來(lái)的幾十年將是對冰蓋的最終命運來(lái)說(shuō)至關(guān)重要的轉折點(diǎn)。如果我們仍不采取合理的措施，繼續像往常一樣，那么在一千年以后，格陵蘭島將會(huì )徹底融化。
參考鏈接：
[1] https://advances.sciencemag.org/content/5/6/eaav9396
[2] https://phys.org/news/2019-06-iceless-greenland-future.html
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