地球两极海洋冰层在融化,本文主要内容关键词为:冰层论文,两极论文,地球论文,海洋论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
从太空拍摄的照片中,我们知道地球是颗美丽的蓝色“水球”,之所以这么说是因为超过70%的地球面积都被海洋、冰层、湖泊及河川所覆盖。从遥远的太空看,地球深遂得如蓝色的眼眸,着实令人赞叹。
说到整个地球上的水,根据科学家的估计,总共约有14亿立方千米。不过,将近97%以上都是分布在大洋与深海里的咸水,人类无法直接饮用或利用。剩下不到3%的水,又有超过2 /3是在南北极的冰山或冰层里,再扣掉地下水及空气中的水汽等这些人类喝不到的水,真正可被人类直接利用的淡水,只占全球总水量0.75%。这也是为什么地球上虽然有这么多的水,却还是经常闹水荒的原因。此外又因为人类造成的污染,使得能用的淡水越来越少了。
美国“发现新闻”(Discovery News)传媒在前不久的报道中,援引美国国家航空航天局(NASA)经过30多年持续不断的卫星观察记录所得出的结论说,地球两极海洋冰层正在以令人难以相信的加速度融化。唯一可以让人获得安慰的是地球两极海洋冰层的融化方式和速度并不一致。根据该总署空间飞行中心(Space Flight Center)30年来的空间侦查记录所得出的数据,北极海洋冰层的融化速度在加快,而覆盖在南极洲的冰层似乎不减反增,但是迄今仍然远远无法弥补该冰层在20世纪70年代的巨大损失。
据美国国家航空航天局2003年10月23日的卫星照片观测数据,北冰洋浮冰正以每10年9%的速度减少。经过对1979~2003年的卫星照片的分析,反射阳光的冰面因地球温室效应而融化,反过来又促进温室效应,形成一种恶性循环。这项卫星观测数据对于研究全球气候变化是至关重要的,它不仅表明北极陆地气温正在迅速升高,同时还揭示北极地区的夏季海洋冰层区域正在慢慢缩小。在北极地区的夏季,也就是北冰洋冰层覆盖率最低的季节,气温每10年平均上升1.22摄氏度。海洋冰层覆盖面积逐渐缩小,海洋冰层温度每10年平均上升0.33摄氏度。
过去的100年当中,北极地区气温平均升高了 8倍。每年的春季也都提前,秋天延长,北冰洋冰面的融化时间多出了10~18天。而冰融化成水以后更便于积蓄太阳能,海面蓄能增加也就加速了气温升高。由于北冰洋夏季冰层逐年稀薄,越来越多的冰层融化为水,这也意味着更多的海洋面积吸收太阳光的热量。同时,海洋温度升高也会影响陆地海岸的气候。研究小组指出,今年冰的数量与历史上最少的去年持平,形势一年比一年严峻。目前全球气候正在迅速变化,北极地区气候的变化尤为突出。该地区的气候变化对低纬度地区的影响更加明显。
海洋冰层的变化是预测未来气候中最大的不确定因素之一,然而对于控制冰层变化的主要机制还存在很多争论。准确模拟北极冰层变化,是预测因二氧化碳(CO[,2])增加而导致的全球气温变化的关键。此前,从时空方面对北极冰层厚度变化所做的测量非常少,其年度变化是个未知数,预测十年尺度上的变化是不可能的。现在,新的卫星测量结果填补了这一空白,测量范围达北极永久冰层的一半,测量时间跨度近10年。数据表明,北极冰层厚度存在巨大的年度变化,这种变化主要是由夏季冰层消融的变化支配的。这一结果说明,消融季节长度的持续增加将导致北极冰层厚度的进一步变薄。据该局的测算,北极冰层在过去的20年间至少融化掉20%,是过去30年间冰层融化程度最严重的时期,据估计,至少从20世纪80年代初开始到现在,北极冰层平均每隔10年损失的面积相当于总面积为116000平方英里的美国亚利桑那州。
阿拉斯加,北临北冰洋,是美国远离本土的一个州。阿拉斯加一年中大多数时间都是冰天雪地,阿拉斯加人总是头戴厚厚的皮帽,身穿厚厚的皮衣,出门乘坐狗拉雪橇或是雪上汽车,驰骋在茫茫冰海雪原上。夏日,阿拉斯加气候凉爽,是美国本地人休闲避暑的最佳选择。但是,近几年来,阿拉斯加却因为全球气温上升的影响,变得危机四伏,该地区受全球升温影响最严重。在过去的30年里,阿拉斯加的平均温度不断上升。
美国政府2003年底提交给联合国的报告《全球升温对国家的影响》中指出,近几十年气候变化已经造成了这一地区的巨大变化。这些变化是可见的,也是可估测的。没有任何地方比阿拉斯加受全球升温影响更严重的了。这些影响所造成的后果是显而易见的:阿拉斯加的地表不再坚硬,开始变得脆弱,有的地表开始塌陷,地表植被变得很容易着火。有的地方在季节转化时坍塌、道路断裂、村庄消失、森林枯死、大火频发,部分海洋生物绝迹。这些问题给阿拉斯加造成了巨大的损失。阿拉斯加因全球升温所遭受的打击比任何地方都大。而惟一有利的方面是气候变化使得阿拉斯加的生长期延长,北冰洋的封冻期缩短,航海期延长。
对坐落在白令海、楚科奇海和波弗特海岸村庄的人来说,海洋冰层就是他们的生命线,冰层融化是他们最大的敌人。可是,自1978年以来,阿拉斯加海岸的冰层向内陆推进了14%,比20世纪60年代中期变薄了40%。石什莫拉夫,是位于北极圈南缘楚科奇海一座冰岛上的小村庄,近年来,由于不断升高的水位吞噬了许多房屋建筑,地面开始不断塌陷。因此,今年7月19日,村民们投票表决是否举村迁移。村民说,这是别无选择的做法。
巴罗是阿拉斯加北方最大的城市,共有4600名居民。以前这里根本没有蚊子,现在人们却不得不与蚊子作斗争。而且,人们不仅要时时面对海水对海滩的吞噬,还要面对随时断裂的冰层。猎人们一不小心就会被困在断裂的冰层上,而在以前这些都是极少听说的。由于存在着潜在的危险,一些保险公司已不再向居住在该州科纳半岛上而房屋又被枯树包围着的家庭出售火灾保险。
一些分布在更北边的森林,由于永久冻土层的融化使水位上升,造成大量树木被淹在水中,阿拉斯加人称这一现象为“醉树”(淹死的树)。美国政府在阿拉斯加最大的一项国家基础建设项目、800公里长的输油管道,现在也不得不重新调整以适应不断上升的气温。这条输油管道日输油量达上百万桶,占美国全国石油产量的17%。目前负责这项工程的工程师越来越担心,不断融化的冻土层会影响地面的输油管道。无奈之下,管道公司只好对管道经过的地方进行地基加固,增加了许多支柱。一些加固的地基深达地下70英尺。
阿拉斯加人经历了太多的怪事,蚊子的出现、冰层的断裂,以及污水和净水处理系统都受到侵蚀的威胁。事情在发生着巨变,一些影响深远的事情正在发生,人们正在经受着无可争辩的全球气候变暖的影响,积极的一面需要很长的时间才能显现,但是消极的变化正在迅速地发生。据美国联邦政府的调查报告估计,阿拉斯加的气温还将继续升高。因此,阿拉斯加周围的海平面将会继续上升,阿拉斯加的面积会不断缩小。照此发展下去,在将来,阿拉斯加很可能会从地球表面上永久消失。由阿拉斯加的悲剧推想一下,如果全球继续升温,人类赖以生存的地球会变成什么样?
而在地球另一端的南极洲,几乎全部陆地都在南极圈内,四周濒临太平洋,大西洋和印度洋,面积 1420平方千米,平均高度2100米至2400米,整个大陆几乎全部被冰雪覆盖,冰的总量为2867.2万立方千米,占世界拥有总冰量的90%。1973年至 1977年,冰层曾经大批融化,但是从那时以后,南极洲的冰层却不减反增,不过尽管从1972年至 2002年南极洲的冰层有所增加,迄今仍然无法弥补前段时期的损失,大约欠缺58000平方英里。
南极的冰盖比人们以前想象的要脆弱得多。科学家仔细研究了南极海洋冰层厚度的逐年变化,发现只要南极的夏季延长1天,就会对下一年的冰层厚度产生影响。这些发现令科学家越来越担心,因为随着全球变暖和夏季的延长,南极可能会在几十年内变成无冰世界。
美国过去5年已解密的数据表明,南极海洋冰盖可能在过去50年内变薄了40%。尽管这些数据并没有什么规律,科学家对此的解释也各不相同。
英国伦敦大学的气候学家西摩·拉肯,用卫星接收的雷达反射波测定南极冰层厚度逐年详细的变化,然后与夏季天数变化进行对比。通过对不足 10年的数据进行对比,他发现南极海洋冰层厚度变薄的比率,比以前人们想象的要大得多,变薄的程度与夏季的天数密切相关。拉肯说,南极海洋冰层质量的变化在一年之内可达16%,而在冰层融化的夏季,如果夏季天数延长1天,就可多融化5厘米厚的冰。这一发现证明了美国潜艇探测到的南极冰盖正在变薄的数据的准确性。
拉肯指出,南极冰层变薄的原因是全球变暖引起的。有些人曾认为,风力变化等因素也可以解释南极某些地区冰层变薄现象,但拉肯说,我们可以证明,南极冰层厚度绝对取决于融冰季节的天数。据统计,南极夏季融冰的天数每10年平均增加5天,这是全球变暖非常明显的标志。美国科罗拉多大学的马克·塞雷兹说,美国航空航天局最近宣布的新卫星数据表明,南极冰盖每年夏季都会进一步缩小,全球气候在变化,南极的气候变化更快。拉肯的发现进一步证明了全球变暖的总趋势比预料的要快得多,冰堆积对全球变暖的反应正缓慢减少的观点,是不正确的。现在的海洋冰盖模型已不能很好地解释目前南极冰盖厚度变化的数据,因此他们正在建立新的模型,以便能对南极冰层变化进行准确预报。他认为南极冰盖的前景看来是很“暗淡”的。
美国航空航天局的科学家指出,北极和北冰洋海洋冰层逐年大量融化迄今并没有造成严重威胁全球生命的海平面上升,犹如一只玻璃杯中的冰块融化后不会改变杯中的水平面一样。但是从地球的另外一端来看,当南极洲表面覆盖的大面积冰层融化后,逐步脱离南极洲沿岸,像冰川一样滑落到周边的大海中,这样的冰块从南极洲融化,可能会造成海平面的明显上升。
现在看来,人们为了地球两极,尤其是北极海洋冰层的融化而感到恐惧还为时过早,再说,南极洲的冰层融化已经停止,正在逐步补偿早在20世纪70年代的融化损失。此外,卫星30年的观察仅仅记录了地球两极冰层面积的变化,却无法查明冰层厚度的变化。总而言之,卫星观察地球两极冰层的变化有助于人类注意废气排放,热量排放对大气的影响,尽可能调节气候,不让地球大气温度升高,维护地球两极冰层的现状。卫星长期观察地球两极冰层活动情况可以进一步精确预告海洋天气的变化,从而有利于人类的生产活动和军事活动。