快速融化的冰川为何给全球人口带来严峻形势

The fast melting of glaciers is the most visible indicator of climate change
The fast melting of glaciers is the most visible indicator of climate changeImage: Unsplash/Agustín Lautaro
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  • 一项关于冰川融化的新研究表明,过去二十年间,冰川的厚度和质量迅速减少。

  • 2000年至2019年间,全球冰川平均每年共损失267吉吨(2943亿吨)冰。

  • 喜马拉雅山的情况“尤其令人担忧”,因为它可能导致印度和孟加拉国等国家出现粮食和水资源短缺。

冰川是气候变化的敏感指标,而且很容易观测。无论海拔或纬度如何,自20世纪中叶以来,冰川融化的速度一直在加快。

然而,迄今为止,冰量损失的全貌仅得到部分测量和理解。

这项关于全球冰川退缩的新研究发表于《自然》,是首次纳入全球所有冰川的研究,冰川总数约为22万条,但不包括格陵兰岛和南极冰盖。该研究在空间和时间分辨率上前所未有。

冰川融化的速度

曾经的永久冰体在全球几乎各地的体积都在减少。2000年至2019年间,全球冰川平均每年共损失267吉吨(2943亿吨)冰,这一数量足以让瑞士全部国土每年被六米(19英尺)深的水覆盖。

冰川质量的损失冰川质量在此期间,冰川质量损失也急剧加快。2000年至2004年间,冰川平均每年损失227吉吨(2502.25亿吨)冰;而2015年至2019年间,每年损失的质量达298吉吨(3285亿吨)。在此期间,冰川融化导致的海平面上升高达观测值的21%,即每年约0.74毫米(0.029英寸)。

喜马拉雅山冰川“尤其令人担忧”

海平面上升中,近一半归因于水受热后的热膨胀,而来自格陵兰岛和南极冰盖的融水以及陆地储水量的变化占其余三分之一。

融化最快的冰川包括阿拉斯加、冰岛和阿尔卑斯山的冰川。冰川融化对帕米尔山、兴都库什山和喜马拉雅山的冰川也产生了深远影响。

“喜马拉雅山的情况尤其令人担忧,”首席作者、苏黎世联邦理工学院与图卢兹大学的研究员罗曼·胡格内(Romain Hugonnet)解释道。“在旱季,冰川融水是滋养恒河、布拉马普特拉河和印度河等主要水道的重要来源。

2000年至2019年冰川融化统计数据Image: 《自然》

“目前,这种融化加剧起到了缓冲作用,为该地区的居民提供了保障;但如果喜马拉雅山冰川的消退持续加速,印度和孟加拉国等人口稠密的国家可能会在未来几十年面临水资源或粮食短缺。”

需要更精确的模型来核查冰川融化

本研究的结果可以改进水文模型,并用于在全球和地方尺度上做出更精确的预测,例如估算未来几十年内可预期的喜马拉雅山冰川融水量。

令研究人员感到意外的是,他们还发现,2000年至2019年间,某些地区的冰川融化速度有所放缓,例如格陵兰岛东海岸,以及冰岛和斯堪的纳维亚半岛。他们将这种不同寻常的格局归因于北大西洋的一次天气异常,该异常在2010年至2019年间导致降水增加、气温降低,从而减缓了冰量损失。

研究人员还发现,被称为喀喇昆仑异常的现象正在消失。2010年之前,喀喇昆仑山脉的冰川保持稳定,在某些情况下甚至还在增长。然而,研究人员的分析显示,喀喇昆仑冰川的融化也正在快速进行。

作为本研究的基础,研究团队使用了NASA“Terra”卫星搭载设备拍摄的影像。自1999年以来,该卫星以约700公里(434.96英里)的高度每100分钟绕地球运行一周。Terra卫星搭载了ASTER多光谱成像仪,该仪器配有两台相机,可记录立体影像对,使研究人员能够为全球所有冰川生成高分辨率的数字高程模型。研究团队利用ASTER影像的完整档案,重建了冰川高程的时间序列,从而得以计算冰层厚度和质量随时间的变化。

罗曼·胡格内是苏黎世联邦理工学院与图卢兹大学的博士生,也是该研究的首席作者。他在该项目上工作了近三年,其中花了18个月分析卫星数据。为处理数据,研究人员使用了北不列颠哥伦比亚大学的一台超级计算机。

该研究的结果将纳入联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)即将发布的下一份评估报告,该报告预计于今年晚些时候发布。

“我们关于冰川融化的研究结果具有重要的政治意义。世界确实需要立即采取行动,以防止出现最坏情况的气候变化情景,”共同作者、苏黎世联邦理工学院冰川学小组负责人、瑞士联邦森林、雪和景观研究所(WSL)的丹尼尔·法里诺蒂(Daniel Farinotti)说道。

其他共同作者来自阿尔斯特大学、奥斯陆大学和北不列颠哥伦比亚大学。

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