南极在融化？[转自科学时报电子版]

□林小春

    今年3月，南极半岛的“拉森B”陆缘冰出现了大面积坍塌，一块相当于美国罗得岛州大小的冰山从这里脱离，坍塌面积创近30年纪录。科学家还发现，近年来从南极洲脱离的冰山正越来越多。有人怀疑，这与全球气候变暖有关。以“拉森B”为例，在过去50年中，它的“体温”上升了2．5摄氏度。

    但也有科学家提出不同意见，因为尽管南极洲一些地区的冰层在变薄，但也有不少地区的冰层在变厚，多数地区还变得更寒冷，并非人们想象的那样变暖。这促使科学家进一步研究，以解释为什么只有这个大陆在变冷。

冰山“逃离”南极

    近年来，越来越多的冰山正在“逃离”南极。今年3月发生的“拉森B”陆缘冰坍塌事件是近30年来此类事件中规模最大的一次。陆缘冰一般指位于南极大陆边缘、与大陆相连的浮动冰层，通常由冰河流入海洋过程形成。

    3月19日，美国国家冰雪数据中心的专家称，“拉森B”陆缘冰已完全瓦解，分裂成数千个冰山，在威德尔海漂浮。从今年1月31日开始，经过35天的时间，“拉森B”损失的面积达到3520平方公里，相当于美国罗得岛州，损失的重量达到7200亿吨。在过去5年中，“拉森B”总共损失了5700平方公里，如今剩下的不到其稳定期最小面积的40％。“拉森B”位于南极半岛东岸，大约220米厚。科学家认为，根据其下的冰流以及沉淀物厚度，它已经形成了至少400年，甚至有可能长达1．2万年。

    到了5月，又接连在一周内发生了两次巨型冰山“逃离”事件：美国国家冰雪数据中心再次借助卫星图像观测到罗斯陆缘冰两次坍塌。5月9日，科学家报告说，他们观测到一座长、宽分别为76公里和7公里的冰山，已经从罗斯陆缘冰分离，该冰山被命名为C－18号。5月15日，科学家又报告说，一座更大的冰山再次从罗斯陆缘冰分离。这座冰山的代号为C－19，长达190公里，宽约31公里，大小相当于卢森堡国土面积的两倍。

    其实，冰山“逃离”事件每年都有发生。比如，在整个南极半岛，从1974年以来，已经有7个冰架坍塌，面积达到1．35万平方公里。

    据称，下一个解体的冰架将是“拉森C”陆缘冰。科学家说，如果在未来几年中全球继续变暖，它将遭遇与“拉森A”与“拉森B”同样的命运。“其他的冰架正处于崩溃的边缘，比我们想象的要近得多”，“诸如罗斯陆缘冰等其他一些地区的冰崩，将导致冰加速漂离南极，引起海平面上升”。

    为什么冰山要“逃离”南极？一些科学家认为这属于南极正常的“支出”，与气候变暖无关。他们给出解释说，南极气候酷寒，南极内陆部分的冰层每年新增约3到4厘米，沿岸地区每年形成20到30厘米。这样算来，南极冰盖应该越来越厚，但事实并非如此。在地心引力的作用下，冰盖沿着地势向低处走，并在沿海形成向下延伸的冰架。受温度和潮汐影响，这些边缘区的冰盖容易一块块断裂滑到海里去。冰山开裂实际上是南极大陆正常的物质输出。作为相反的过程，寒流每年都为这里带来可观的雪量。依靠这一进一出，南极大陆才能保持物质总量平衡。

    但美国国家冰雪数据中心的特德·斯安博斯以及一个调查小组认为，这是去年夏末南极气温上升造成表面积满融化水的结果。融化水填充冰架中的缝隙，由于水的密度比冰大，它们穿透厚厚的冰层。卫星观测到的图像也支持这一观点。

全球变暖起作用了吗？

    然而，一些观点认为，冰山“逃离”事件可能与全球气候变暖有关。早在去年11月，阿根廷南极研究所冰川组组长佩德罗·史瓦尔卡就发出警告，由于地球异常的暖春天气以及冰架流速增加了20％，“拉森B”陆缘冰可能出现坍塌。去年夏末，史瓦尔卡和他的小组驻扎在靠近这个冰架的基地，亲眼目睹了“拉森B”的一次坍塌过程。

    在此之前，科学家发现，南极的海冰正在融化。1997年，澳大利亚科学家比尔·德拉马雷指出，在过去20年中，南极海冰可能已经融化25％之多。这一结论是在捕鲸记录资料的基础上得出的。德拉马雷在英国《自然》杂志说：“南部的捕鲸范围受海冰的限制，并且从1931年起，每捕一头鲸都有记录，这些捕鲸记录提供了1987年以前从春季到秋季极地附近海冰覆盖的情况。”“有关这些捕鲸记录的分析结果表明，从50年代中期到70年代初，南极夏季的海冰边缘从10月份到4月份平均向南移动了2．8度。这表明有海冰覆盖的地区减少了约25％。”德拉马雷也表示，难以证实南极海冰面积的减少与全球变暖有关。　

    1999年1月，从事南极问题研究的科学家再次警告说，因二氧化碳等温室气体越来越多地被排入大气层，全球变暖，这就将对南极洲西部大面积的冰架构成威胁，可能使海平面在下个世纪升高6米之多，而且地球可能会走向一个小冰期。新西兰地质与核科学研究所的蒂姆·奈什指出：“即使海平面升高5米，对地球上大多数国家也会产生重大的影响。”

    同年10月，另外一些科学家在《科学》杂志上提出了不同意见。他们说，南极洲西部大面积的冰架数千年来始终在融化，并且很可能将会继续融化，直至淹没掉数百万公里的沿海地区。但这很可能与全球变暖无关，因而也没有人能够挽回这一趋势。美国缅因大学的布伦达·霍尔指出：“在上一个冰河期，南极西部冰原的范围要比现在的罗斯海湾大1300公里。”“我们的数据将表明，自从冰河期结束以来——很可能是在过去的1万年里，南极西部冰原的范围一直在缩小。”

    奇妙的是，尽管全球变暖，但南极部分地区的冰层在变厚。1997年，英国南极考察局海洋学家基思·尼科尔斯在写给《自然》的一封信中说，一些体积较小、较靠近南极北部的冰架的确在融化。但他的研究小组使用热水钻机钻进靠近南部较厚的冰架，并把传感器固定在冰架底部，以测量结冰情况。结果发现，海洋环流确实在变化，但变化的方式与他们预测的不同。正在循环的是冷水而不是暖水，海水正使冰结得越来越厚，而不是从底下融化冰。

    而且，南极部分地区温度在降低。今年1月，科学家在《自然》网站上说，位于南极洲上最大的无冰区——麦克默多干谷气象站的测量结果显示，在1986至2000年间，该地区的温度平均每10年降低0.7摄氏度。一些科学家试图把这种现象与地表上空的“风型”作用以及南极洲大气臭氧洞联系起来。然而不好解释的是，南极另一些地区温度也大大上升。1998年，由英国、荷兰和美国科学家组成的科学家小组利用卫星还发现，经过计算，南极洲大部分冰原“非常稳定”。

海平面会上升吗？

    不管是自然原因，还是气候原因，如果南极冰川融化，将带来不少问题。比如，“泰坦尼克”号的惨剧依旧让人印象深刻，其原因就是因为撞上了冰山。如今，更多的冰山正“逃离”南极，向其附近海域进军，这无疑大大影响到那里的航海安全。此外，南极冰川融化还会改变海洋循环和气候模式，带来干旱和严重的风暴，导致热带疾病的进一步蔓延。

    但还有更让人担心的，南极冰川的融化会导致海平面上升吗？

    2001年，英国伦敦大学学院安德鲁·谢泼德领导的一个研究小组在《科学》杂志上说，在1992年至1999年间，卫星测量南极洲西部冰原的结果表明，如果这里的冰原全部融化，全球海平面将上升1.5至5.5米。但以目前的变薄速度，可能还需经历数百年时间，它才会对全球海平面的变化产生显著影响。

    联合国气象组织认为，到2050年，海平面将平均上升30到50厘米，到2100年，将上升1米，这样，荷兰2／3的国土将被淹没，低海拔的岛国马尔代夫也将面临没顶之灾。

    此前的计算说，南极洲蕴藏着全世界90％的淡水资源。如果南极冰川融化 1％，全世界海洋的海平面就会上升0.6米，一旦全部融化，将会使海平面升高50到60米。

    但英国南极调查协会的戴维·沃恩指出，“在未来100到200年中，从整体来说，南极冰层将变厚”，“这个大陆实际上将是惟一能使海平面上升减速的因素”。但沃恩并不排除可能存在某种原因使冰加速融化。沃恩认为，如果南极出现了高于全球平均水平的气温升高，那么将会开始一个使地球海平面大大升高的过程。

    美国科学家乔治·登顿和戴维·马钦特则认为，从总体上来看，南极冰盖、特别是东部冰盖，1000万到1500万年来一直是保持稳定的。从冰盖的形成过程来看，冰盖会解体，也会再生；既要看到解体，也要看到再生。冰盖解体、崩溃、再生，周而复始，这是一种自然现象和自然规律。

    为了更好地研究南极洲，美国、法国和加拿大等都发射了卫星。但英国伦敦大学学院的谢泼德认为，人类仍需要通过更多的手段更多地了解南极。“踏上那里的人屈指可数”，只有收集到的数据越多，科学家的预测才能越准确。但这也不容易。“我们可以乘飞机去欧洲，但要派人去派恩艾兰冰川（南极西部冰原最大的冰川），超出了许多国际研究组织的能力”。

■背景资料

南极：地球的储冰库

    南极冰占世界冰川冰的99％，为什么如此之多？科学家认为，这主要与其纬度位置等因素有关。在人们的印象中，南极与冷同义。由于气候酷寒，南极的降水只能是以冰霰的形式降落下来，终年不化。虽然这里年平均降水量不过5厘米，被称为寒漠，但由于气温低，蒸发弱，逐年积累，终于形成了巨大的冰川。此外，南极所环绕的海流，尽属寒流，使南极“雪上加霜”。

    巨厚的冰层使南极洲的平均海拔高度达到2600米，比地球上其他6大洲的平均高度要高出大约1500米。由于南极地势高，空气稀薄不保暖，虽有几个月全是白昼，但太阳只是在地平线上盘旋，太阳光斜射，巨大的冰原，像镜子一样，能反射几乎全部的太阳光，因而，所获热量极少，气温进一步降低，造成终年酷寒。

    世界冰川主要分为3种类型：呈盖层状连续延伸，并向所有方向流动的冰川，规模大者称为冰盖或大陆冰川，规模小者称冰帽或冰原；冰体的流动被限制在通道内的称为山岳冰川；片状延展于冰川区外缘平坦地区或大洋上的冰川称为山麓冰川或冰棚。

    如今的南极洲的面积为1380万平方公里，总面积的97％为冰层所覆盖，冰的平均厚度在1720到2200米之间，目前测得的最深之处达到4200米。冰的体积在2500万到3000万立方公里之间。