格陵蘭:一個輸不起的賭局

　　處于北極的格陵蘭島一年四季天寒地凍,白茫茫的冰雪一塵不染。如果這是你對格陵蘭的印象的話,那么現(xiàn)在是更新的時候了。7月里,“極地曙光號”來到格陵蘭西海岸的洪堡冰川(HumboldtGlacier)南側(cè)時,冰川的邊緣看上去就像是倒在地上的巨蛋,表面有一條條密集的平行黑線。冰面顯得很臟,而且越接近地面的地方顏色越深。

　　走到跟前看,冰面上附著泥土樣的物質(zhì),也有許多大小不一的石頭鑲嵌在冰面上。選擇一個坡度最緩的地方,借助于這些泥土和石塊提供的摩擦力,一個人并不難向上攀爬。

　　但是,在爬上五六十米之后,可能就會遇到困境。因為隨著高度的增加,冰面越來越純潔,坡度也可能出現(xiàn)不利攀爬的變化,這時普通登山鞋的摩擦力就顯得極為勉強了。剩下的二十來米在攀冰裝備的幫助下才更容易完成。

　　洪堡冰川是“極地曙光號”2009年北極氣候變化科考中所造訪的第二個主要的冰川。在此之前,船上的科學(xué)家們已經(jīng)在格陵蘭的另一大冰川———彼得曼冰川———做了許多研究。

　　洪堡冰川是格陵蘭島上最寬的冰川,位于大約北緯79度的高緯度地區(qū)。近觀洪堡冰川,它的高大已經(jīng)讓人嘆為觀止,但與格陵蘭內(nèi)陸能夠?qū)⑸椒甯采w住的冰蓋相比,它又僅僅像是巨人的一根大拇指。

　　黑冰憂慮

　　攀爬洪堡冰川就像是在爬一條由冰構(gòu)成的山脈,當(dāng)你爬到了坡頂以后會發(fā)現(xiàn),地勢只是變得平緩了一些而已,你并不會看到所謂“山的那一邊”,相反,你所看到的只是一個更高的坡。

　　與之前在彼得曼冰川看到的景象相似,洪堡冰川的表面也有許多充滿融水的圓柱形小坑。略微不同的是,在這里,人們沒有看到像彼得曼那樣多的融水形成的水塘,但小水坑的密度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過彼得曼。

　　每一個水坑都清澈見底,底部沉積著一層黑色的泥土樣物質(zhì)。隨“極地曙光號”而來的美國俄亥俄州立大學(xué)的氣候?qū)W家杰森·博克斯(JasonBox)及其同事在彼得曼和洪堡冰川分別采集了冰面的化學(xué)成分樣本,他們可以肯定的是,那些黑色的物質(zhì)中存在人類燃燒化石燃料所形成的煙灰。

　　他們將采集到的樣本裝在塑料瓶中,以便帶回實驗室用分光計對其具體成分進(jìn)行鑒定�？茖W(xué)家已經(jīng)知道的是,冰川表面的黑色物質(zhì)主要有三種來源,分別是附近陸地上的灰塵、來自宇宙的隕星物質(zhì)和燃燒物的灰燼。燃燒物的灰燼主要來自于野火和柴油機燃料的燃燒———這些灰燼共同構(gòu)成了所謂“黑炭”(blackcarbon)。

　　在2007年發(fā)表于美國《科學(xué)》雜志的一項研究中,科學(xué)家報告使用新技術(shù)從格陵蘭的冰芯中“讀取”到了詳盡的黑炭的歷史和它的來源。

　　美國內(nèi)華達(dá)沙漠研究所的約瑟夫·麥康奈爾(McConnell)等人得到了從1788年到 2002年間黑炭濃度的精確情況,時間分辨率小于1年。將黑炭濃度的變化畫在坐標(biāo)系里便能看到一個有趣的變化軌跡。在頭60年里,黑炭的濃度基本處于穩(wěn)定狀態(tài),而在1850到1951年的一個世紀(jì)里,黑炭濃度急劇上升,達(dá)到峰值;之后的50年里,濃度又開始下降,但仍高于1850年之前的水平。“公眾對氣候變化的一個誤解是,地球太大了,人類的活動沒法改變地球的氣候。”杰森說。

　　現(xiàn)在科學(xué)家認(rèn)為,上述黑炭的變化過程包含了明顯的人類“指紋”。自然界的野火主要發(fā)生在夏季,由此產(chǎn)生的黑炭對冰芯里的黑炭做出了重要貢獻(xiàn)。但是從1850年開始的一個世紀(jì)里,黑炭的濃度卻在冬季顯著升高。這與人類開始在1850年前后大量燃燒化石燃料的時間一致。而從1951年開始,隨著新技術(shù)和清潔能源的出現(xiàn),人類對黑炭的貢獻(xiàn)又開始減少。

　　更準(zhǔn)確一點說,是北美對黑炭的貢獻(xiàn)開始減少。有其他的證據(jù)顯示,在1951年之后,來自亞洲的黑炭日益做出更大的貢獻(xiàn)。

　　對于純凈的冰面來說,它的表面返照率能夠達(dá)到80%,也就是說,它能將80%的太陽光反射出去。但對于存在污染物的暗色冰面來說,其表面返照率則只有20%。這樣一來,后者吸收的太陽輻射便是前者的四倍。

　　從季節(jié)上來說,在北極的冬季,黑炭對冰面的影響并不重要。而到了初夏,其影響達(dá)到峰值。麥康奈爾等人的計算顯示,在初夏的時間里,1850到1951年間,黑炭對冰面升溫的貢獻(xiàn)是1瓦/平方米。在1906到1910年間達(dá)到最大值3瓦/平方米 ———這是自然界力量的八倍。與這個時間相對應(yīng),在20世紀(jì)早期,北極曾經(jīng)歷了比世界上其他地方更強烈的變暖過程。“格陵蘭并不是全世界,我們還需要更多的記錄和模擬以查明黑炭對20世紀(jì)早期北極的變暖是否重要。”

　　美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的理查德·阿爾雷(RichardAlley)在一篇綜述文章中說,“但是麥康奈爾等人的研究結(jié)果更強地將黑炭和北極氣候的歷史約束在了一起……格陵蘭黑炭的消長既顯示了人類改變環(huán)境的能力,也顯示了人類限制這些改變的能力。”

　　夏日暖風(fēng)

　　北極的冰川并非一塵不染,這里的天氣也不總是寒冷的。“極地曙光號”在此考察的幾十天時間里,彼得曼冰川上的氣溫從未低于過冰的融化點。杰森等人在冰面上安放了一個小型氣象站,盡管這個設(shè)備在測量氣溫的時候仍有難如人意的地方,但杰森認(rèn)為測量結(jié)果明確顯示,氣溫在至少兩個星期的時間里都高過了5攝氏度。“我認(rèn)為2009年的夏天會發(fā)生大事情。”杰森說。所謂“大事情”指的就是彼得曼冰川前緣會斷裂出一個面積達(dá)到100平方千米的“冰島”。

　　美國最近公開的1000張間諜衛(wèi)星圖片顯示了北極海冰在過去10年里出現(xiàn)的顯著變化。與冰川上的淡水冰不同,海冰是由海水凍結(jié)而成的。每年3月份,海冰達(dá)到最大面積,9月份達(dá)到最小面積�，F(xiàn)在的問題是,海冰在9月份的面積不斷創(chuàng)出新的最低紀(jì)錄。

　　2007年夏季,北極海冰的面積比長期平均水平少39%,2005年和2008年的情況同樣引人注目。盡管更多海冰的融化并不會造成海平面上升,但這種現(xiàn)象也許是某種更大的變化的一個信號。無法忽視的事實是,在格陵蘭島,冰蓋的融化速度在過去30年里也增加了16%。

　　美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的阿佐·雷納瑪姆(AsaRennermalm)和她的同事在最新的研究結(jié)果(發(fā)表于《環(huán)境研究快報》)中稱,在每年的夏末,北極海冰的面積越小,格陵蘭冰蓋融化得也越多,二者似乎是有所關(guān)聯(lián)的。并非冰蓋的所有區(qū)域都顯示出這一特點,但在格陵蘭西部和西南部,現(xiàn)象是十分強烈的。

　　阿佐認(rèn)為,這種現(xiàn)象的出現(xiàn)可能是因為海冰的出現(xiàn)和缺失能夠影響海洋的表面氣候。海冰對其表面的空氣有制冷和干燥的作用,而開放的海水則會讓空氣變得溫暖濕潤。如果風(fēng)向合適的話,北冰洋缺少海冰所帶來的溫暖空氣可能會被吹到格陵蘭島,從而加速冰蓋的融化。

　　格陵蘭島西海岸的烏佩納維克(Upernavik)氣象站記錄了自1873年以來的氣溫,2008年夏季的記錄是自那時以來最高的。當(dāng)時在格陵蘭和加拿大之間形成了一股溫暖的氣流,自南向北運行。加拿大北極群島的氣象站也記錄到了最高的氣溫紀(jì)錄,那里的冰川和冰架也在迅速流失。同樣在烏佩納維克,今年5月和6月的氣溫也高于常態(tài)。所謂“常態(tài)”,指的是1951年到1980年的平均氣溫。

　　氣候賭局

　　一方面,氣候變化正在我們眼前發(fā)生;另一方面,氣候?qū)W家用以預(yù)測未來氣候的模型仍在研究和完善之中。

　　隨著格陵蘭冰蓋和世界上其他冰蓋的融化,全球海平面到2100年將上升多少是許多人關(guān)心的問題。科學(xué)家對這一結(jié)果的預(yù)測從半米到1.5米不等。

　　實際上,在對北極氣候的研究中,對許多不同問題的預(yù)測都存在著很大的變化范圍。2008年6 月科學(xué)家們曾預(yù)測當(dāng)年9月海冰面積的最小值,結(jié)果從290萬到560萬平方千米不等�；�于不同的模型,預(yù)測的值幾乎相差了一倍。實際出現(xiàn)的情況是470萬平方千米,與此最接近的一個預(yù)測是440萬平方千米。

　　類似地,在冰川如何消融的問題上,至今也沒有一個可靠的三維模型能夠做出模擬和預(yù)測。冰川對各種因素的響應(yīng)并沒有被很好地理解,這也是為什么科學(xué)家們會來格陵蘭進(jìn)行研究的原因。“極地曙光號”上的科學(xué)家一直認(rèn)為,彼得曼冰川前緣會有一個像美國曼哈頓島那么大面積的“冰島”斷裂出來。一開始,他們說這可能發(fā)生在7月3日到15日,但到了16日“冰島”也沒有出現(xiàn)。

　　后來船上干脆搞了一個競猜活動,每人都可以下注押“冰島”在哪一天出現(xiàn),時間范圍從7月末一直到9月中旬,時間精確到12小時。每一注3歐元/5美元,每人可以押多個時間,押中者獲得獎池里所有的錢。

　　船上的醫(yī)生瓦拉利拒絕參與這項活動。他說:“我不參與賭博。”廚師巴布回應(yīng)他:“這不是賭博,這是生活。”

　　杰森本人押了四注,分別是7月31日前半天、8月4日后半天、8月30日前半天和后半天。到8月8日科考結(jié)束為止,他的前兩注已經(jīng)無法給他帶來勝利了。

　　英國BBC最近在一篇文章中陳述了各種事實,想要說明格陵蘭的融化并不像人們認(rèn)為的那樣迅速和嚴(yán)重。幾乎在同一時間,英國另一家媒體《觀察家報》則給出了立場完全相反的論述。

　　那么目前的科學(xué)研究究竟能夠告訴我們什么呢?總結(jié)起來如下:氣溫?zé)o需再上升,格陵蘭島的冰川也會失去更多的冰,這個速度在增加,但速度究竟是多少科學(xué)家尚未斷定。同時格陵蘭的降雪量也在增加,所以抵消了一部分流失;格陵蘭島冰蓋的融化正在造成全球海平面上升。權(quán)威科學(xué)家預(yù)計,到2100年,全球海平面會上升1米,但2100年之后的事情屬于科幻;研究認(rèn)為,人類活動對于氣候變化負(fù)有90%的責(zé)任。同時,在科學(xué)家的氣候模型中,北極對溫室氣體的響應(yīng)以及氣候變化的因素中還存在許多謎團(tuán);北極并不是“天然地”要有冰的:在地球的歷史上,北極海水在夏天曾經(jīng)高達(dá)18攝氏度。

　　如何對未來的氣候做出估計和應(yīng)對,這像是一個更大的賭局。而且,這是一個我們輸不起的賭局。