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2018年
-
2023年2月10日发(作者:大学导数公式)66WORLDENVIRONMENT
2018
年第
5
期总第
174
期
绿色科普
GREENSCIENCE
全球融冰
和海平面上升——2018年更新
2018updateonworldmeltingiceandsealevelrise
■文/郭久亦[英]译/于冰
2018年2月,美国国家航空与航天局(NASA)
公布了GRACE卫星以及无人驾驶飞机观测到的千
米厚冰盖底部冰层的一些最新数据。数据显示,世界
上最大的冰盖——南极和格陵兰岛冰盖正在迅速融
化。人们为什么要如此关注这件事呢?因为融冰是全
球海平面上升(海平面已经比1993年平均值上升82
毫米,并以约3毫米/年的速度继续上升)的主要贡献
者。除融冰外,海平面上升也是由气候变暖导致的海
洋逐年热膨胀造成的。由于这两种现象都没有减弱的
迹象,它们对世界各地的沿海城市构成了越来越大的
生存威胁。在美国,40%的人口生活在人口密度相对
较高的沿海地区,海平面在洪水、海岸线侵蚀和风暴
灾害中起着重要作用。联合国海洋地图集(UNAtlas
oftheOceans)显示,全球10个最大的城市中有8个
位于海岸附近。值得注意的是,这些城市包括纽约、伦
敦和上海等大都市。NASA的研究结果还显示海平
面正在加速上升,估计到2100年海平面上升会高达
65厘米。
图1grace卫星监测2002-2016年8月格陵兰岛冰盖融化情况
(红圈显示2016年8月数据)
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一、融冰
世界上最大的冰盖——南极冰盖和格陵兰岛冰
盖正在迅速融化。
(一)格陵兰岛冰盖融化
格陵兰岛上冰盖占地面积为170万平方公里,约
占格陵兰岛面积的82%,冰盖最厚处超过3公里。如果
冰盖完全融化,会导致海平面上升7.2米。自2004年以
来,冰盖平均每年减少超过3030亿吨,连续每年损失
增加了310亿吨。大约60%的融化是表面融化造成的,
剩下的融化是冰川崩解造成的(内部的巨流排出,然
后陷入大海)。
NASA通过Grace卫星提供了2002-2017年格
陵兰岛冰盖的夏季变化情况(GRACE卫星数据来自
ClimateChange:VitalSignsofthePlanet:LandIce,
/climate_resources/153/
video-greenland-ice-loss-2002-2016/),如图1
(Grace卫星监测2002年-2016年8月格陵兰岛冰盖
融化情况)。其中,彩色图显示了2016年8月格陵兰岛
冰量损失情况,这是目前的最新数据。由于表面融化
和冰山崩塌,格陵兰岛冰量在过去几年中急剧下降。
基于GRACE卫星的研究表明,2002-2016年,格陵
兰岛每年减少约2800亿吨冰,导致全球海平面每年
上升0.8毫米。
图1中左边的图显示了2002年以来格陵兰岛冰
量的变化。橙色和红色阴影表示冰量损失大的区域
(相对于2002年水当量米数,最左边的是深红色-4);
浅蓝色阴影表示冰量增加的区域(最右边的浅灰色
是0.5)。白色表示自2002年以来冰量变化很小或没有
变化的区域。总的来说,格陵兰岛中心附近海拔较高
的地区几乎没有变化,而海拔较低地区和沿海地区在
长达14年的时间内经历了4米的冰量损失。
图2为格陵兰岛冰盖变化情况。
从图2可以推出2002-2016年格陵兰岛冰盖质量
变化情况,红点显示2016年8月数据,如表1。
格陵兰岛冰盖减少的平均速度是2860亿吨/年
(幅度±210亿吨/年),而最近5年的损失速度相对更
慢。
图2格陵兰岛冰盖变化情况(以2002年为基准)
表1格陵兰岛冰盖变化情况
夏季年份损失冰量(亿吨)
2002基准
20043500
20067500
200810300
201017600
201226500
201431500
201636500
2016(2016年8月)37500
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2018
年第
5
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174
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(二)南极冰盖融化
南极冰盖是地球上最大的单一冰体。南极冰盖含
有3000万立方公里的冰,约占地球冰量的90%。南极
冰盖占地面积近1400万平方公里,如果南极冰盖融
化,海平面将上升58米。
到目前为止,南极地带气温升高幅度高于全球平
均水平。自2002年以来,南极冰盖每年失去约1180亿
吨的冰。最新的消息是,几英里的冰塌陷在海里。
NASA通过Grace卫星提供了2002-2017年南
极冰盖的变化情况(GRACE卫星数据来自Climate
Change:VitalSignsofthePlanet:LandIce,
/climate_resources/154/video-
antarctic-ice-loss-2002-2016/),如图3(Grace卫星
监测2002-2016年8月南极冰盖融化情况)。其中,彩
图3grace卫星监测2002-2016年8月南极冰盖融化情况
(红圈显示2016年8月数据)
图4南极冰盖的变化情况(以2002年为基准)
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色图显示了2016年8月南极冰量损失情况(相对于
2002年水当量,最右边的浅灰色是1,左边的是深红
色是-3),这是目前的最新数据。
南极冰量在过去几年有所变化。基于GRACE卫
星的研究表明,2002-2016年,南极冰盖每年约减少
1250亿吨冰,导致全球海平面每年上升0.35毫米。
图3左边的图显示了2002年以来南极冰量的变
化。橙色和红色阴影表示冰量损失大的区域(相对于
2002年水当量米数,最左边的是深红色-3);浅蓝色
阴影表示冰量增加的区域(最右边的浅灰色是1)。白
色表示自2002年以来冰量变化很小或没有变化的区
域。总的来说,南极冰盖中心附近的地区经历了少量
的正或负变化,而西南极冰盖在14年间经历了显著的
冰量损失(深红色)。GRACE卫星无法测量的漂浮
冰架的颜色为灰色。
图4为南极冰盖变化情况。
从图4可以推出2002-2016年南极冰盖质量变化
情况,红点显示2016年8月数据,如表2。
南极冰盖减少的平均速度是1270亿吨/年(幅度
±300亿吨/年),而最近10年的损失速度相对更快。
二、海平面上升
全球平均海平面上升是由海洋量的增加引起的,
这是由于:
(1)海洋变暖引起的热膨胀;
(2)格陵兰岛冰盖和南极冰盖减少;
(3)陆地液态水储量减少,河流流入海洋也使海
平面上升。
2018年2月的新数据发现海平面上升正在加
速,估计到2100年海平面将上升65厘米(来自New
studyfindssealevelriseaccelerating-NASA
ClimateChange,/
news/2680/new-study-finds-sea-level-rise-
accelerating)。
图5显示了1993-2017年11月海平面上升的卫
星数据(来自SeaLevel–ClimateChange:Vital
SignsofthePlanet-NASAClimate,
/climate_resources/128/sea-
表2南极冰盖变化情况
图51993-2017年11月海平面上升的卫星数据
夏季年份损失冰量(亿吨)
2002基准
20045000
20064500
20087000
20108000
201210300
201416500
201616800
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绿色科普
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表3海平面上升情况
level)。
由图5可以近似推算出表3全球海平面上升情况。
海平面上升平均速度是3.2毫米/年(幅度±0.4
毫米/年)。
然而根据政府间气候变化专门委员会
(IntergovernmentalPanelonClimateChange,
IPCC)数据,1992-2011年平均海平面上升约0.74
毫米/年。IPCC根据所设想的情景给出了长期预测。
到2100年海平面上升范围是45毫米到75毫米。世界
上拥有数百万人口的较大城市都受到海平面上升的
威胁,特别是纽约、伦敦、佛罗里达州部分地区和上海
(扬子江三角洲很宽很浅)。
三、结论
可悲的事实是,即使我们遵循2015年《巴黎协
定》以确保到2100年气温上升不超过2℃,海平面上
升的影响仍将伴随着我们。波茨坦研究所(Potsdam
ResearchInstitute)的科学家们对未来海平面上升
进行了大量的计算机建模研究,研究指出:“2020年
到2035年之间每五年排放峰值的延迟可能意味着最
后海平面上升20厘米(这与世界海岸线自前工业化
初期以来经历的海平面上升数量相同)。”这里说的
“最后”,指的是2300年,这是遥远的未来。
作者简介:郭久亦(GioiettaKuo),曾在牛津大学
圣希尔达学院、普林斯顿大学等离子体物理实验室从
事研究多年,主攻能源问题。
年份全球海平面上升(mm)
19000
199512
200021
200540
201053
201574
2017(2017年11月)86
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