科學家質疑南極冰川崩潰的大膽預測
近年來，關於地球氣候的頭條新聞主要是令人震驚的事件，如肆虐的野火、威力更大的颶風、毀滅性的洪水和強烈的熱浪，幾乎沒有正面新聞的空間。然而，由達特茅斯大學領導的一項新研究報告指出，關於地球極地冰原融化後世界海洋會上升多高的最壞預測之一是極不可能發生的——儘管該報告強調格陵蘭島和南極洲的冰加速流失依然是非常可怕的。
這項研究對聯合國政府間氣候變遷專門委員會（IPCC）評估最新氣候研究和預測氣候危機長期和近期影響的最新高調報告中的一項新的驚人預測提出了質疑。 IPCC 的第六次評估報告於去年全文發布，其中提出了一種可能的情況，即南極洲冰蓋的崩塌將使南極洲到2100 年對全球平均海平面的影響比其他模型預測的高出兩倍，到2300 年則高出三倍。
儘管IPCC 將這一預測定為”低可能性”，但模型預測的世界海洋上升50 英尺的可能性使其在報告中佔有一席之地。如果上升幅度達到這一水平，佛羅裡達半島將被淹沒，只有從蓋恩斯維爾（Gainesville）到奧基喬比湖（Lake Okeechobee）以北的一片內陸高地除外，佛羅裡達州的沿海城市也將被淹沒。
但這預測是基於一種新的假設機制，即冰原–覆蓋極地地區的厚厚陸基冰川–是如何退縮和碎裂的。研究人員在《科學進展》（Science Advances）雜誌上報告說，這種機制被稱為海洋冰崖不穩定性（MICI），尚未被觀測到，迄今為止只用一個低解析度模型進行過測試。
研究人員用三個高解析度模型對MICI 進行了測試，這些模型能更準確地捕捉冰原的複雜動態。他們模擬了南極洲斯維斯冰川的消退過程。斯維斯冰川寬75 英里，因其加速融化的速度和可能使全球海平面上升兩英尺多而被暱稱為”末日冰川”。他們的模型顯示，即使是岌岌可危的思韋特斯冰川也不太可能像國際冰川研究所預測的那樣在21 世紀迅速崩塌。
該論文的通訊作者、達特茅斯大學地球科學教授馬蒂厄-莫里赫姆說，這些發現表明，IPCC報告中包含的極端預測所依據的物理學是不準確的，這會對現實世界產生影響。莫里赫姆說，政策制定者在考慮建造海堤等物理屏障，甚至遷移低窪地區居民時，有時會使用這些高估算模型。
“這些預測實際上正在改變人們的生活。政策制定者和規劃者依賴這些模型，他們經常關注的是高端風險。他們不想在設計解決方案時，發現威脅比他們想像的還要嚴重。我們並不是在說南極是安全的，海平面不會繼續上升–我們的所有預測都顯示冰蓋會迅速後退。種情況下，我們知道這種極端預測在21 世紀不太可能發生。
進一步研究和持續關注的問題
Morlighem 與達特茅斯大學Thayer 工程學院副教授Hélène Seroussi 以及密西根大學、蘇格蘭愛丁堡大學和聖安德魯斯大學、英國諾森比亞大學和斯特林大學的研究人員合作。
MICI 背後的理念是，如果冰架–陸基冰原的漂浮延伸部分–迅速坍塌，就有可能使構成冰原外緣的冰崖暴露在外，失去支撐。如果這些懸崖夠高，它們就會在自身重量的作用下斷裂，露出更高的懸崖，導致冰蓋像一排骨牌一樣向內部坍塌，從而迅速後退。這些冰融化後會流入海洋，導致海平面急遽上升。
但《科學進展》的作者發現，冰川崩塌並沒有那麼簡單，也沒有那麼快。 “每個人都同意懸崖崩塌是真實存在的–懸崖太高就會崩塌。問題是崩塌的速度有多快，”Morlighem 說。 “但我們發現，後退的速度遠沒有最初模擬中假設的那麼快。當我們使用一個更符合物理約束的速度時，我們發現冰崖的不穩定性從未出現過”。
研究人員重點研究了斯維斯冰川，因為冰川已被確認為特別容易崩塌，因為其支撐冰架不斷破裂。研究人員模擬了斯維斯冰川在假設冰架突然崩塌後的100 年後退，以及在實際後退速度下的50 年後退。
在所有的模擬中，研究人員發現斯維斯的冰崖從未以MICI 所建議的速度向內陸退縮。相反，如果沒有冰架的阻擋，冰川向海洋的運動會迅速加快，導致冰原向內陸擴張。這種加速運動也使冰川邊緣的冰層變薄，從而降低了冰崖的高度和坍塌的可能性。
Seroussi說：”我們並不是要質疑IPCC報告主要依據的標準、成熟的預測。我們只是質疑這種影響大、可能性小的預測，因為它包含了新的MICI 過程，而人們對這一過程知之甚少。
例如，極地冰原很容易受到既定的海洋冰原不穩定性（MISI）的影響，該研究的共同作者、愛丁堡大學的冰川學家丹-戈德堡（Dan Goldberg）說。 MISI 預測，如果沒有冰架的保護，冰川如果位於向冰原內部傾斜的淹沒大陸上，就會不穩定地後退。預計這一過程將加速冰川流失，並日益導致海平面上升。
戈德伯格說：「雖然我們在21世紀沒有觀測到MICI，但部分原因是可能導致MISI的過程。無論如何，在未來的幾個世紀裡，斯維斯很可能會出現不穩定的退縮，這就突出了透過持續的建模和觀測來更好地了解冰川將如何應對海洋變暖和冰架崩塌的必要性。
編譯自/ ScitechDaily