全球融冰和海平面上升
——2018年更新

■文 / 郭久亦[英] 譯 / 于冰

2018年2月，美國國家航空與航天局（NASA）公布了GRACE衛(wèi)星以及無人駕駛飛機觀測到的千米厚冰蓋底部冰層的一些最新數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示，世界上最大的冰蓋——南極和格陵蘭島冰蓋正在迅速融化。人們?yōu)槭裁匆绱岁P(guān)注這件事呢？因為融冰是全球海平面上升（海平面已經(jīng)比1993年平均值上升82毫米，并以約3毫米/年的速度繼續(xù)上升）的主要貢獻者。除融冰外，海平面上升也是由氣候變暖導致的海洋逐年熱膨脹造成的。由于這兩種現(xiàn)象都沒有減弱的跡象，它們對世界各地的沿海城市構(gòu)成了越來越大的生存威脅。在美國，40%的人口生活在人口密度相對較高的沿海地區(qū)，海平面在洪水、海岸線侵蝕和風暴災害中起著重要作用。聯(lián)合國海洋地圖集（UN Atlas of the Oceans）顯示，全球10個最大的城市中有8個位于海岸附近。值得注意的是，這些城市包括紐約、倫敦和上海等大都市。NASA的研究結(jié)果還顯示海平面正在加速上升，估計到2100年海平面上升會高達65厘米。

圖1 Grace衛(wèi)星監(jiān)測2002-2016年8月格陵蘭島冰蓋融化情況（紅圈顯示2016年8月數(shù)據(jù)）

圖2 格陵蘭島冰蓋變化情況（以2002年為基準）

一、融冰

世界上最大的冰蓋——南極冰蓋和格陵蘭島冰蓋正在迅速融化。

（一）格陵蘭島冰蓋融化

格陵蘭島上冰蓋占地面積為170萬平方公里，約占格陵蘭島面積的82%，冰蓋最厚處超過3公里。如果冰蓋完全融化，會導致海平面上升7.2米。自2004年以來，冰蓋平均每年減少超過3030億噸，連續(xù)每年損失增加了310億噸。大約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（內(nèi)部的巨流排出，然后陷入大海）。

NASA通過Grace衛(wèi)星提供了2002-2017年格陵蘭島冰蓋的夏季變化情況（GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)來自Climate Change: Vital Signs of the Planet: Land Ice,https://climate.nasa.gov/climate_resources/153/video-greenland-ice-loss-2002-2016/），如圖1（Grace衛(wèi)星監(jiān)測2002年-2016年8月格陵蘭島冰蓋融化情況）。其中，彩色圖顯示了2016年8月格陵蘭島冰量損失情況，這是目前的最新數(shù)據(jù)。由于表面融化和冰山崩塌，格陵蘭島冰量在過去幾年中急劇下降。基于GRACE衛(wèi)星的研究表明，2002-2016年，格陵蘭島每年減少約2800億噸冰，導致全球海平面每年上升0.8毫米。

圖1中左邊的圖顯示了2002年以來格陵蘭島冰量的變化。橙色和紅色陰影表示冰量損失大的區(qū)域（相對于2002年水當量米數(shù)，最左邊的是深紅色-4）；淺藍色陰影表示冰量增加的區(qū)域（最右邊的淺灰色是0.5）。白色表示自2002年以來冰量變化很小或沒有變化的區(qū)域?？偟膩碚f，格陵蘭島中心附近海拔較高的地區(qū)幾乎沒有變化，而海拔較低地區(qū)和沿海地區(qū)在長達14年的時間內(nèi)經(jīng)歷了4米的冰量損失。

圖2為格陵蘭島冰蓋變化情況。

從圖2可以推出2002-2016年格陵蘭島冰蓋質(zhì)量變化情況，紅點顯示2016年8月數(shù)據(jù)，如表1。

格陵蘭島冰蓋減少的平均速度是2860億噸/年（幅度±210億噸/年），而最近5年的損失速度相對更慢。

表1 格陵蘭島冰蓋變化情況

圖4 南極冰蓋的變化情況（以2002年為基準）

（二）南極冰蓋融化

南極冰蓋是地球上最大的單一冰體。南極冰蓋含有3000萬立方公里的冰，約占地球冰量的90%。南極冰蓋占地面積近1400萬平方公里，如果南極冰蓋融化，海平面將上升58米。

到目前為止，南極地帶氣溫升高幅度高于全球平均水平。自2002年以來，南極冰蓋每年失去約1180億噸的冰。最新的消息是，幾英里的冰塌陷在海里。

NASA通過Grace衛(wèi)星提供了2002-2017年南極冰蓋的變化情況（GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)來自Climate Change: Vital Signs of the Planet: Land Ice, https://climate.nasa.gov/climate_resources/154/videoantarctic-ice-loss-2002-2016/），如圖3（Grace衛(wèi)星監(jiān)測2002-2016年8月南極冰蓋融化情況）。其中，彩色圖顯示了2016年8月南極冰量損失情況（相對于2002年水當量，最右邊的淺灰色是1，左邊的是深紅色是-3），這是目前的最新數(shù)據(jù)。

表2 南極冰蓋變化情況

南極冰量在過去幾年有所變化?；贕RACE衛(wèi)星的研究表明，2002-2016年，南極冰蓋每年約減少1250億噸冰，導致全球海平面每年上升0.35毫米。

圖3左邊的圖顯示了2002年以來南極冰量的變化。橙色和紅色陰影表示冰量損失大的區(qū)域（相對于2002年水當量米數(shù)，最左邊的是深紅色-3）；淺藍色陰影表示冰量增加的區(qū)域（最右邊的淺灰色是1）。白色表示自2002年以來冰量變化很小或沒有變化的區(qū)域。總的來說，南極冰蓋中心附近的地區(qū)經(jīng)歷了少量的正或負變化，而西南極冰蓋在14年間經(jīng)歷了顯著的冰量損失（深紅色）。GRACE衛(wèi)星無法測量的漂浮冰架的顏色為灰色。

圖4為南極冰蓋變化情況。

從圖4可以推出2002-2016年南極冰蓋質(zhì)量變化情況，紅點顯示2016年8月數(shù)據(jù)，如表2。

南極冰蓋減少的平均速度是1270億噸/年（幅度±300億噸/年），而最近10年的損失速度相對更快。

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，這是由于：

（1）海洋變暖引起的熱膨脹；

（2）格陵蘭島冰蓋和南極冰蓋減少；

（3）陸地液態(tài)水儲量減少，河流流入海洋也使海平面上升。

2018年2月的新數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)海平面上升正在加速，估計到2100年海平面將上升65厘米（來自New study finds sea level rise accelerating - NASA Climate Change，https://climate.nasa.gov/news/2680/new-study-finds-sea-level-riseaccelerating）。

圖5 1993-2017年11月海平面上升的衛(wèi)星數(shù)據(jù)

圖5顯示了1993-2017年11月海平面上升的衛(wèi)星數(shù)據(jù)（來自Sea Level – Climate Change: Vital Signs of the Planet - NASA Climate，https://climate.nasa.gov/climate_resources/128/sea-level）。

由圖5可以近似推算出表3全球海平面上升情況。

海平面上升平均速度是3.2毫米/年（幅度±0.4毫米/年）。

表3 海平面上升情況

然而根據(jù)政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）數(shù)據(jù)，1992-2011年平均海平面上升約0.74毫米/年。IPCC根據(jù)所設(shè)想的情景給出了長期預測。到2100年海平面上升范圍是45毫米到75毫米。世界上擁有數(shù)百萬人口的較大城市都受到海平面上升的威脅，特別是紐約、倫敦、佛羅里達州部分地區(qū)和上海（揚子江三角洲很寬很淺）。

三、結(jié)論

可悲的事實是，即使我們遵循2015年《巴黎協(xié)定》以確保到2100年氣溫上升不超過2℃，海平面上升的影響仍將伴隨著我們。波茨坦研究所（Potsdam Research Institute）的科學家們對未來海平面上升進行了大量的計算機建模研究，研究指出：“2020年到2035年之間每五年排放峰值的延遲可能意味著最后海平面上升20厘米（這與世界海岸線自前工業(yè)化初期以來經(jīng)歷的海平面上升數(shù)量相同）。”這里說的“最后”，指的是2300年，這是遙遠的未來。