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上海那麼大的冰山脫離了南極大陸,之後呢?

上海那麼大的冰山脫離了南極大陸,之後呢?

7月10日至12日,美國國家航空航天局(NASA)的衛星記錄了一塊重量超過10000億噸的冰山從南極大陸脫離。這座被編號為A-68的冰山,是有記錄以來的十大冰山之一,面積約5800平方千米,接近一整個上海市大小。這一事件影響之大,甚至連世界地圖都要因之重新繪製。這個大冰山從何而來,又將意味著什麼?

7月12日,Landsat 8衛星上的熱紅外感測器(TIRS)在拉森C冰架上捕獲了裂紋的假色圖像。橙色表示表面溫度最高的部分,大多為冰山和冰架間隙;藍色和白色表示表面溫度最低的部分,包括冰山和冰架。圖片來源:NASA Earth Observatory你慢點,又冰架又冰山的,啥是啥?

地球上,由大量冰塊堆積形成如同河川般的地理景觀被稱為冰川(Glacier)。它們是地球上最大的淡水庫,約佔地球上淡水總量的69%。現代冰川在七大洲都有分佈,其中總量的近90%都屬於南極冰蓋(大陸冰川)。冰川的質量變化被認為是氣候變化最敏感的指標之一,也是海平面變化的主要來源。由於溫室效應在高緯度地區和高海拔地區格外明顯,地球上的冰川正以驚人的速度消失。

至於冰架(Ice Shelf),是陸地上的冰川流入海中,並浮在海上的大片水冰。南極洲海岸74%都連接著冰架。它們相當於南極大陸的「守護者」——與冰川相連有效減緩了冰川流入海洋的速率,從而極大地減緩了海平面的上升。

但冰架的質量會因為自身前緣崩裂而損失。這樣的崩裂會產生冰山(Iceberg)。冰山通常產生於春夏兩季,質地結實堅硬,體積龐大,幾乎91%的冰山在水面以下。冰山的存在容易造成海上作業危險,例如著名的「泰坦尼克」號沉船事件。

這次的新冰山是從哪崩裂出來的?

如果將南極洲的形狀看成一隻鳥,拉森冰架(Larsen Ice Shelf)的位置就在鳥嘴——南極半島——邊緣。其中,拉森C冰架(Larsen C Ice Shelf)是南極第四大冰架,面積原有約50000平方千米——但那是在冰山A-68「玩脫」之前。

拉森C冰架和冰山A-68在南極大陸所處的位置示意,以及產生冰山的裂縫發展的路徑及對應時間點。圖片來源:MIDAS, ADRIAN LUCKMAN, SWANSEA

和所有的冰架一樣,拉森C冰架上有許多的裂縫。促成冰山A-68誕生的這一條裂縫可以被追溯到20世紀60年代,但在2014年左右,這條裂縫開始迅速擴大,比一般的裂縫長了近50英里(約80千米),並且幾乎沒有因為縫合帶而減緩增速。到這個月,A-68終究脫離了冰架。

2017年7月6日與7月12日,拉森C冰架上的裂縫對比。圖片來源:climatecentral.org為什麼拉森C冰架會崩開?

在南極大陸上,似乎一切都是凝固和靜止的。其實不然,冰架處在一個不斷運動的狀態中,在壓力作用下受推擠往海的方向推進,同時前緣處不時崩落產生冰山,頂部不時增加新積雪,下部不時融化損失質量,又不斷從接連的冰川中汲取質量維持平衡。A-68的誕生並非前無古人,也必不會後無來者。

按地理位置由北至南,拉森冰架被分為ABCD四個區域。由於發生崩裂,冰架拉森A和拉森B已依次於1995年和2002年解體。這導致了與之相連的冰川流向海洋的速率顯著增加。冰架拉森D目前仍相對穩定。

至於本次事件的主角拉森C冰架,也曾於1986年崩裂產生過一座更大的冰山,面積約9000平方千米。這些產生自拉森C冰架的冰山們散落在威德爾海、南冰洋,甚至漂浮到了南大西洋,很大數量的冰山殘骸最終消失在南大西洋南喬治亞島的淺海大陸架區域。

NASA公布的一張2016年11月10日的照片就顯示,一個巨大的裂縫使得拉森C冰架面臨部分崩解。圖片來源:JOHN SONNTAG/NASA/PA

科學家認為,目前拉森C冰架處在自最後一個冰河時期以來(約11700年)的最小範圍,而且近年來半島以北的其他10個冰架不是完全崩解就是顯著縮小。斯克里普斯海洋學研究所的教授海倫·弗里克(Helen Fricker)表示:「大多數冰川學家對於拉森C冰架此次崩裂沒有特別驚訝,相關的研究照舊進行。」

另外,傳統的觀點中,南極冰蓋的質量流失主要歸因於冰山崩解,但NASA 科學家埃里克·里格諾特(Eric Rignot)等人發現,冰架底部融化的質量損失佔了南極冰架總質量損失的55%,遠遠高於以前認為的水平。但是正如里格諾特提到的,南極洲許多地方的冰架融化得太快,可能會引發冰川和整個南極洲的改變。

那冰山現在怎樣了?

通常來說,在不間斷的潮汐、風力和水流的作用下,海洋中漂浮著的冰山總是避免不了分裂的命運。7月21日,NASA的衛星就拍攝到了冰山A-68分裂的圖像。據推測,7月12日產生的冰山A-68在向南移動的過程中撞到了浮冰,反彈后,冰山北端與原本的冰架拉森C發生碰撞,使二者產生了不同程度的裂隙。

7月21日Landsat 8衛星上的熱紅外感測器(TIRS)拍攝到了冰山A-68分裂的圖像。新的冰山分佈情況如下圖所示,白色部分表示圖中表面溫度最高的部分,大多為冰山與冰架的間隙,深灰色和黑色區域代表圖中溫度最低的部分,即冰山和冰架的主體。圖片來源:NASA Earth Observatory

在細節圖中可以見到,北方的冰山A-68B被相對溫暖的海水環繞,其北部的冰架上可見許多新生的裂縫,這些部分之後也會從拉森C冰架分離飄向大海。

冰山A-68分裂的細節圖。長度大於19千米的兩座冰山被美國國家冰情中心(U.S. National Ice Center)命名為A-68A和A-68B。圖片來源:NASA Earth Observatory

漂浮在海面的浮冰不論大小,都將受到該地區威德爾海域環流和強天氣系統的控制,並最終朝北飄向南喬治亞島。等到八月極夜過後,科學家們才能獲得有關拉森C冰架此次崩裂的第一批自然色照片,從而一睹事件真容。

這次冰架崩解有什麼直接後果嗎?

冰架的崩裂和冰山的產生都是自然事件,但是會讓冰架變得更加脆弱。拉森C冰架之後會如何發展,目前仍不得而知。NASA的地球物理學家阿拉·哈澤達爾(Ala Khazendar)指出有兩種可能的場景,一種是冰山A-68之後會漸漸消失,不會給拉森C帶來不同;另一種場景是拉森C冰架還會發生許多類似崩裂,和拉森A/B一樣最終瓦解。嗯,跟你想的也差不多對吧。

不過,對冰架及其產生的冰山的追蹤和研究需要花費數年之久,巨型冰山的產生是否真的會導致冰架完全破碎,現在還說不好。但可以肯定是,冰架的加速融化和崩解會導致內陸冰川的劇烈萎縮,這也使得冰架的相關研究十分重要。

2006年到2017年拉森C冰架的裂縫發展示意圖。圖片來源:NASA/USGS LANDSAT

儘管A-68冰山重達1.1萬億噸,但因為在發生此次崩裂之前它就漂浮在海面之上,所以並不會直接對海平面產生影響。更嚴謹地來看,海水的密度比淡水大2.6%左右,而冰架中的水幾乎不含鹽分,根據浮力定律會使得冰架融化后水的體積會略大於等質量海水的體積,海平面會有所上升。但是這一點帶來的影響非常微小。

具體到本次事件,冰架的崩裂並不能簡單直接歸因於氣候變化,原因要複雜得多。英國斯旺西大學的冰川學家阿德里安·勒克曼(Adrian Luckman)表示,儘管地球上著名的冰川萎縮都和溫度上升聯繫緊密,冰架拉森A和B的變化也和極地區域變暖有關,但是造成此次崩裂的裂縫歷史久遠,目前也沒有直接證據表明近幾年裂縫的突然增長和大氣變暖或海洋變暖有關。

但比這次崩裂更令人擔心的,是未來。「說這次崩裂是人為導致的氣候變化所推動的趨勢中的一部分也不為過。」挪威斯瓦爾巴大學中心的冰川學家克里斯·博斯塔德(Chris Borstad)說,「儘管我們無法肯定一條裂縫或一個冰山的產生跟氣候變化有關,但如果一個冰架在變暖變薄,我們會預期它將萎縮並最終瓦解。」

一旦氣候變化的影響進一步向南極擴大,冰架變得越來越不穩定,我們要面對的就是對世界面貌影響更為深遠的局面。竭力採取所採取的一切來減緩全球暖化的行動,還是坐視不理等著看戲?就看人類有多想保護自己的未來了。

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文章題圖:climatecentral.org

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