作者:唐凤 来源:中国科学报 发布时间:2018/12/12 9:10:13
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零碳世界何时到来
格陵兰冰层350年来最快融化

格陵兰岛大冰原在加速融化。图片来源:Martin Zwick

■本报记者 唐凤

格陵兰岛的冰层正在加速融化,流入海洋的融水量已经达到七八千年来前所未有的水平。这些发现来自350年前的冰芯,数据显示过去20年,融化冰川急剧增加。

之前的研究已经显示格陵兰岛部分冰层出现了创纪录的融化,但最新的分析首次估计了整个冰盖的历史径流。近日发表在《自然》上的研究结果显示,过去20年的径流率比20世纪平均水平高出33%,比前工业时代高出50%。

“在大多数记录中,我们看到格陵兰冰盖融化速度相对较慢,且有周期性起伏。但在过去20年里,冰盖的融化速度加快了。”该研究通讯作者、美国罗文大学冰川学家Luke Trusel在接受《中国科学报》采访时表示,“这是未来的一个关键问题。”

此外,《自然》还同时发表了两篇评论,对迄今为止采取的气候相关措施进行评估。它们都向正在进行的一年一度的联合国气候变化大会传递了一条信息:危险的气候变暖已经给人类带来变化,而零碳世界无法及时到来。

千年冰川,再见

2014年和2015年,Trusel团队在格陵兰岛中西部钻出了一系列冰芯,最大的有140米长。在那里,夏天融化的雪会再次结冰,而不是流进海洋。

“我们在冰层的特定区域钻取冰芯,这里冰层每年的融化量足以留下完好的融化记录。冰层融化后,水渗透到寒冷积雪下方,然后再结冰。”Trusel说。

融化事件能产生一个再冻结融化层,这就留下了独特的记录。“我们发现这些冰层的厚度代表了融化的程度。然后,我们用这些数据重建了冰芯地点以及整个格陵兰岛的融化情况,并估计有多少水离开冰盖进入海洋。”Trusel说。

研究人员将这些冰芯以及来自同一地区的一个较老冰芯的数据,与整个格陵兰岛冰川融化的卫星观测数据,以及一个地区气候模型的冰川融化和径流估算数据进行了比较。

研究组分析表明,钻取点的融化速度代表了整个格陵兰岛的趋势。之后,研究人员利用冰芯数据估算了径流速率,而这些径流速率可以追溯到卫星和气候模型出现之前的几个世纪。

“格陵兰岛今天的融水比过去350年的任何时候都多,而且越来越多的融水正流入海洋。这是如今海洋中新增水源的主要来源。”Trusel告诉《中国科学报》,“由于格陵兰岛有7米高的海平面冻结成冰,更大的问题是:接下来会发生什么?冰川加速融化无疑对未来有重要影响。”

这些发现佐证了3月份发表的一项研究,该研究发现,西格陵兰岛的融化速度比至少450年来的任何时候都要快。参与3月研究的美国达特茅斯学院气候学家Erich Osterberg表示:“这篇论文的出色之处就在于,它将这一记录扩展到整个冰盖。”

Trusel表示,未来,研究人员计划在格陵兰岛的特定地区进一步钻取冰芯,以便更好地了解冰盖不同区域如何变化,以及哪些地区对气候变暖最为敏感。

模型太乐观

达特茅斯大学冰雪学家Mary Albert表示:“我认为,这种加速敲响了警钟。气候变化对冰冻圈的影响比我们想象的快得多,而且影响力也大得多。”而现在的气候模型可能仍过于“乐观”。

近日,加州大学圣迭戈分校国际关系教授David Victor及同事在《自然》发表评论指出,“在我们看来,很可能到2030年,全球变暖即超过1.5℃,而不是人们预测的2040年。”

得州农工大学大气科学学院助理教授徐阳阳告诉《中国科学报》,当前的模型没有考虑3个趋势,即温室气体排放上升,由于气溶胶减少而引起的变暖和自然气候循环。未来20年,它们将使气候变化比预期的更快更严重。

“与变暖限制在1.5℃相比,如果地球变暖2℃,两倍的人将面临缺水。这种额外的变暖还将使超过15亿人暴露在致命的极端高温环境中,并使数亿人暴露在疟疾等媒介传播疾病的危害之下。”Victor等人在文章中提到。

鉴于山火、洪水和风暴的威胁越来越大,Victor等人呼吁气候研究人员更加详细地建立未来25年的气候变化模型,并提出可供政策制定者快速部署的选择方案。

目前,新一轮联合国气候变化大会在波兰卡托维兹紧张进行中,这期间公布的一系列碳排放数据提醒人们,减排压力依然很大,但也存在一些乐观因素,因此需要采取果断行动应对气候变化。

曙光隐现

非政府组织“全球碳计划”12月5日发布的“2018全球碳预算”报告称,2018年全球二氧化碳排放预计将增加2%以上,且这一增长主要源自煤炭等化石能源使用量的上升。2018年来自化石能源的二氧化碳排放量预计达到371亿吨。

但另一方面,研究人员也列举了可再生能源领域取得的“不可想象的”成绩。《联合国气候变化框架公约》秘书处前执行秘书Christiana Figueres等7位专家在《自然》发表评论文章称:“如果我们要达到《巴黎协定》的目标,到2020年全球二氧化碳排放必须开始下降。”

尽管减排形势紧迫,Figueres等人列出了在应对气候变化方面让人感到乐观的3个因素:关键技术正走上正轨,非国家层面的减排努力蓬勃发展,越来越多的人支持更大胆的气候目标。

这篇文章获得了超过100名来自政界、民间机构和商业机构人士的签名支持。

“低碳转型正向滚雪球一样开展起来,其速度超过预期。”Figueres说,许多城市、地区、投资者和公司都在加速减排、投资解决方案,原本几乎每个人都认为《巴黎协定》是不可能的,但“成千上万的普通人和机构正让不可能变为可能”。

Figueres给《中国科学报》的数据显示,“如今全球超过50%的新增发电容量来自可再生能源,风能和太阳能相关数据每4年翻番,如果这些趋势持续下去,到2030年,可再生能源将产生世界约一半的电力”。

“我们的观点是,削减黑碳和氢氟碳化物排放是非常有效的,并且还需要更多地思考地球工程——这曾经被认为是科幻小说。”徐阳阳说。

12月2日,新一轮联合国气候变化会议在波兰卡托维兹开幕,来自近200个国家的代表就《巴黎协定》实施细则进行了谈判。

相关论文信息:DOI:10.1038/s41586-018-

0752-4 Nature 564, 27-30 (2018);Nature 564, 30-32 (2018)

《中国科学报》 (2018-12-12 第3版 国际)
 
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