据一项新研究显示,过去二十年间,全球冰川融化速度加快。
研究发现,同期融水占全球海平面上升的21%。
冰川正以比格陵兰或南极冰盖更快的速度失去质量,2000至2019年间冰川年均变薄速率“几乎翻倍”。
目前,全球约10%的陆地表面被冰川覆盖,这些冰川储存了地球约70%的淡水。
研究作者警告,冰川融化是海平面上升的重要因素。
一项新研究发现,过去二十年间全球冰川融化加速,由此产生的融水占同期全球海平面上升的21%。
该研究论文发表于《自然》,是首个分析地球上几乎每一条冰川(不含格陵兰和南极冰盖,共约20万条)融化速率的研究,展示了2000至2019年间这些冰川质量和厚度的损失情况。
研究发现,目前冰川正比格陵兰或南极冰盖损失更多质量,并且冰川年均变薄速率已从2000年的36厘米“几乎翻倍”增至2019年的69厘米。
作者强调,海平面加速上升,即21世纪出现的现象——“通常被归因于格陵兰冰盖和南极冰盖的加速损失”——同样“在很大程度上”是由冰川融化驱动的。
这项研究的数据堪称“改变游戏规则”的成果,一位未参与该研究的科学家表示。他们告诉《碳简报》(Carbon Brief),这些发现进一步提供了“严谨的证据”,证明了减少温室气体排放的“迫切需要快速且集体行动”。
“全球冰川监测的一个里程碑”
冰川是缓慢移动的冰河,由多年积雪堆积形成。全球约10%的陆地表面目前被冰川覆盖,这些冰川储存了约地球淡水的70%。
然而,随着全球气温上升,世界各地的冰川——仅有少数例外——正以前所未有的速度后退。冰川融水预计将成为第二大贡献者,在21世纪全球海平面上升中居于其后。
尽管地球上有超过20万条冰川,但目前只有数百条得到原位监测。这意味着科学家需要采用其他方法,来追踪全球正在后退的冰川。
Michael Zemp教授——是苏黎世大学的冰川学家,并担任世界冰川监测服务处主任,未参与本研究,并领导了上一次关于冰川质量变化的全球评估,完成于2019年。
他告诉《碳简报》,在其评估中,其团队收集了约占地球20%面积的数据。相比之下,这项新研究能够利用NASA的
Terra卫星的影像,实现了97%的覆盖率。泽普(Zemp)告诉《碳简报》,这是“向前迈出的一大步”。
下图以紫色标出了本研究所分析冰川的位置。在冰川学领域,19个“冰川化”区域常被用于帮助科学家比较世界不同地区的冰川。这些区域由方框和数字标出。

除了空间覆盖范围的提高,这项关于冰川融化的新研究还比以往评估提供了更详细的信息。Alex Gardner博士——是海平面与冰层小组的研究科学家,任职于NASA,未参与本研究,表示该研究“确实令人印象深刻”,并且它“为不断演变的冰川消退记录增添了细节”。他告诉《碳简报》:
“通过对超过50万张卫星图像的分析,作者能够构建出最为详尽的记录,揭示全球冰川如何——并且正在如何——响应气候的自然变率,以及,更重要的是,响应人类活动导致的大气变暖。”
Robert McNabb博士——是阿尔斯特大学的讲师、本研究作者之一,他解释说,其研究是“首次在单条冰川尺度上报告了全球几乎每一条冰川的高程和质量变化观测结果”。
“对于我这样的冰川建模者来说,这项研究背后的数据真的是改变游戏规则的”,Ben Marzeion博士来自不来梅大学,他未参与本研究。他告诉《碳简报》:
“多年来,我们一直面临观测极度稀少的巨大难题,但借助[这项新研究]的数据,我们将能够更好地约束用于预测冰川变化及其对海平面上升贡献的模型。我们还将能够更好地评估这些模型表征气候与冰川相互作用的能力。”
冰川与冰盖
这项新研究的作者估算,2000至2019年间,冰川整体每年损失约2670亿吨冰。假设冰川融化的所有水最终都流入海洋,这意味着仅冰川融水每年就导致海平面上升0.74毫米。
研究还显示,过去二十年间冰川的质量损失也有所加速。结果表明,冰川的年均“变薄速率”在2000年平均为36厘米,但到2019年增至69厘米。报告补充称,冰川的“质量损失加速度”每十年每年增加480亿吨。
为比较不同冰川的质量损失,作者评估了地图所示的19个区域。他们发现,83%的融水来自其中仅七个区域,如下表所示:
表格显示,在本世纪,阿拉斯加的融水占冰川总质量损失的四分之一。泽普解释说,这是因为阿拉斯加正经历快速变暖,且该地区的冰川分布也十分密集。
该研究还将冰川的总体质量损失与融化冰盖的质量损失进行了比较。下图显示了研究中所有冰川(深蓝色)、格陵兰冰盖(中蓝色)和南极冰盖(浅蓝色)的质量损失情况。
研究发现,2000至2019年间,冰川的质量损失比格陵兰冰盖(GIS)高出47%,是南极冰盖(AIS)的两倍多。
作者还指出,虽然冰川质量损失在整个2000至2019年期间“明显加速”,但自2010年代中期达到峰值以来,冰盖的质量损失已减速。基于此,作者“推断,自2000年以来的海平面上升加速——通常被归因于GIS和AIS的加速损失——也在很大程度上源于冰川”。
(文献表明,格陵兰冰盖质量损失减缓是由于“西格陵兰的异常寒冷夏季”,而南极冰盖的减速则是由于自2009年以来,东南极冰盖昆女王地区的累积质量增加了980Gt。)
作者估计,21世纪海平面上升加速中,有6%至19%是由冰川质量损失造成的。与此同时,他们估计,总体海平面上升的21%来自冰川融水。
该研究还涉及“海洋终止型”与“陆地终止型”冰川之间的差异。麦克纳布(McNabb)告诉《碳简报》,所有冰川都会因表面融化而失去质量。然而,流入海洋的海洋终止型冰川还会因“水线以下融化”和冰山崩解而失去质量。
海洋终止型冰川约占地球冰川总覆盖面积的40%。然而,研究发现,它们仅占全球质量损失的26%。作者认为,这是因为海洋终止型冰川相较于陆地终止型冰川,表现出对气候变化的延迟响应。
气候变暖中的冰川融化
要理解导致冰川退缩的主要因素,就必须了解冰川如何获得和失去质量。每年,降雪在寒冷季节为冰川增加其“物质平衡”,而融水则在温暖季节从冰川流走。泽普借助银行存款余额打比方解释道:
“冰川的运作方式类似银行账户。冰川有收入,即降雪——主要集中在冬季;还有支出,即融化,由气温、太阳辐射等因素引起。在水文年结束时,你会核算余额,看冰川的支出是否超过了收入。
泽普借助这一比喻告诉《碳简报》,由于气温上升,许多地区每年损失其剩余冰量的1%至3%,冰川目前正处于“财务危机”之中。
下图显示了2000至2009年与2010至2019年间,19个冰川化区域的冰川高程(上)、温度(中)和降水(下)的变化。
在上图中,红色和黄色表示2000至2009年与2010至2019年间冰川缩小的区域,蓝色则表示冰川增长的区域。在中图中,红色表示变暖的区域,颜色越深表示变暖越明显;蓝色表示变冷的区域。同样,在下图中,绿色表示降水增加的区域,棕色表示降水减少的区域。
作者发现,冰川质量的许多变化与温度和降水的变化相吻合。例如,阿拉斯加、加拿大西部以及美国的冰川据该研究占20世纪质量损失加速的50%,地图显示这些地区气温显著上升、降雪减少。
同样,作者指出,融化总体趋势中也存在一些异常情况。例如,在冰岛,冰川变薄速率在2000-05至2000-19之间减半。麦克纳布告诉《碳简报》,这是由于该地区降雪显著增加所致。
作者发现,温度对冰川融化的影响超过了降水:
“尽管降水的十年际变化解释了观测到的部分区域异常,但全球冰川质量损失的加速与大气的全球变暖相一致。”
加德纳警告说,气温上升正使全球冰川“失去平衡”,并且这种失衡“只会随着气候变暖的全面影响显现而加剧”。
他补充说,应将本研究作为“进一步的科学严谨证据”,证明“迫切需要快速且集体地行动,减少向我们星球大气排放温室气体”。






