作者:记者 倪伟波综合报道 来源: 发布时间:2017-4-21 19:35:48
“人工造冰”,北极有救了?

 
北极是全球气候变化的重要窗口,北极海冰的气候效应一直是全球气候变化研究的重要内容。然而,近年来伴随着全球气候变暖,北极海冰也在逐渐减少。
 
通常来说,每年3月,北极海冰会达到其最大覆盖范围,然后在接下来的6个月逐渐减少。大约在9月中旬时——即融冰季节接近尾声时达到低谷期。之后,海冰生长周期会再度重启。
 
不过,就在上世纪末期,海冰再生的程度开始减弱。据气象学家称,北极冰层覆盖范围的最低值现在每十年会缩减大约13%,这是大气中二氧化碳浓度增加引起的直接后果。
 
从2016年来看,北极的气候一直处于异常状态。在距离北极全面进入冬季还有1个月的时候,海冰就已经开始融化,大概有超过4.9万平方公里的海冰在11月消失。在这个月份出现如此大规模的海冰融化尚属首次。
 
如此极端的情况对未来而言到底意味着什么?实际上,气象学家早已开始担忧全球变暖可能会导致类似情况的发生。因为随着海冰不断减少,海水会吸收更多的太阳辐射,反射到太空的热量就会进一步减少。最终海洋会吸收大量热量导致难以形成海冰,这将会是北极跨向灭亡的一个临界点。
 
面对如此紧迫的状况,科学家们不可能坐以待毙。这不,美国科学家就提出了“人工造冰”拯救北极的激进计划。
 
“人工造冰”
 
针对现在困扰着北极的问题,美国物理学家Steven Desch和来自亚利桑那州立大学的同事组成的一个团队,希望通过在北极冰盖上建造1000万座风力抽水泵来补充该区域逐渐萎缩的海冰。这样,每逢冬天,这些大型风力抽水泵便将冰下的海水抽至冰面上,以此达到加厚冰层的目的。
 
Desch认为,这些风力抽水泵可以在目前北极海冰的表面增加额外的厚度。目前海冰冰盖的厚度很少会超过2~3米,而且随着地球气候的不断变化,这些冰盖还在不断受到侵蚀。
 
“冰层越厚意味着越持久。反过来,这就意味着融化速度减慢,北极海冰冰层在夏季融化时产生的危机将会大大减少。”在接受媒体采访时,Desch如是表示。
 
Desch及其团队在发表于美国地球物理联盟期刊《地球的未来》上的论文中提出了这一大胆的计划,同时他们还为该计划做出了预算:估计将耗资5000亿美元。
 
这是一个令人惊讶的数目。然而,如果我们想要制止北极面临的灾难,那么这种费用可能会变得非常必要,Desch表示。像许多其他科学家一样,Desch对这一地区的温度变化极其敏感与担忧。他们认为,现在的气候变暖速度是几年前气候模型预测的两倍。在他们看来,《巴黎协定》限制全球气候变暖不足以防止该区域海冰在夏季完全消失,这一时间点有可能会出现在2030年。
 
“目前,我们唯一的策略似乎是告诉人们停止燃烧化石燃料。”Desch说,“这是一个好主意,但是还不够,还需要更多的努力去阻止北极海冰消失。”
 
夏季北极海冰覆盖量的减少会破坏该地区的生态圈,危机会从北极鳕鱼扩展到北极熊等许多其他物种,并且会摧毁原始栖息地。失去把太阳辐射反射回太空的冰,会破坏整个北半球的天气模式并融化永久冻土带,释放更多的含碳类气体,从而将引发全球进一步变暖。
 
因此,Desch提出要将海水抽到冰层表面,令海水直接接触冷空气并结冰。但该计划仍有很多难题,包括风力抽水泵本身要耗用大量钢铁,且每个可能重达10吨,无法轻易放在冰层上。
 
迫在眉睫
 
不过,Desch并不是一个人在战斗。也有不少科学家提出各种方法试图减少北极冰层融化所带来的影响。例如在冰层喷洒气雾剂以将太阳辐射反射至太空,或用海水在北极大气层制造云层反射阳光等。
 
所有的这些想法都是极富有想象力的,当然代价也是极其昂贵的。事实上,他们表达了科研人员对北极担忧的迫切心情。“目前的情况已经引起了严重的关切。”英国伦敦大学学院教授Julienne Stroeve表示,“现在甚至比我们起初认为的最糟糕的状况还要可怕得多。”
 
去年11月,随着冬天的来临,当海冰本应该开始增厚并广泛覆盖在北极时,这个区域却开始变暖。“北冰洋的大部分区域气温都比正常气温要高。这是前所未有的。”美国罗格斯大学研究教授Jennifer Francis坦言,“每年这个时候,图表上显示的这些温度都是非常令人震惊的。北极一直在打破纪录,这是非常可怕的。”
 
在接下来的几个月里,事情并没有出现转机。美国国家冰雪数据中心(NSIDC)发布的数据显示,2017年1月,北极海冰的覆盖面积仅为1338万平方公里,这是自该地区有卫星测量后38年以来的最低水平。该面积较去年同期减少了26万平方公里,更较长期平均少多达126万平方公里。
 
如果照这样的趋势发展下去,科学家们担心,北极海冰将会在2030年夏季消失殆尽。
 
一旦这种情况发生,其后果对该地区的人类和动物而言无疑是严重的。比方说,一旦北极冰层全面融化,将会对商业开发敞开大门。采矿业、石油业、旅游业等各种商业活动将进驻北极地区。这些活动可能对该地区原住民社群的生活方式造成巨大的冲击。
 
同样令人担忧的是对野生动物造成的影响,Stroeve无奈地表示。“北极鳕幼鱼喜欢在海冰下畅游,北极熊常在海冰上捕食,海豹则在海冰上产仔。我们不知道什么时候这些海冰会消失。此外,还存在因下雨而不是降雪所带来的温暖期不断增加的问题。雨水在地面上结冰,形成坚硬的冰壳,阻止了驯鹿在雪地里寻找食物的‘脚步’。”
 
当然,全球气候是彼此关联的,任何地方都不会被割裂开来。由于太少的冰可以用来反射太阳光,这就使得高纬度的深色海水将会变暖,北极也将进一步升温。更有甚者,北极与中纬地方的温差减少,北极冷锋将南下,令大西洋风暴期更长,继而波及高纬度人类的生活。
 
“海冰正迅速从北极消失。我们现在提出的种种选择都需要研究和讨论。”Desch强调指出,各种减缓冰层融化的建议均是未知实验,但为应对问题,各国不能只强调减少排放量。“我们必须给他们其他的选择”,提醒人们气候暖化的严峻形势。■
 
《科学新闻》 (科学新闻2017年3月刊 绿色)
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