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摘要:在北极和南极支撑冰川可能是在变暖的世界中减缓海平面上升的最有针对性——而且,令人惊讶的是,最便宜的方式,根据《冰层》杂志的一篇新论文。一方面,普林斯顿大学的博士后研究者MichaelWolovick说,试图减缓冰川的流动并不能阻止气候变化的其他灾难,从海洋酸化到旱灾和洪水,到不可避免的海平面上升,而不是来自融化的冰。南极洲的冰川是它连接冰架和海洋的桥梁。
冰川是巨大的冰河,可以携带巨石,将山谷磨成崎岖的山脉。但是现在,科学家们说,人类可能需要考虑尝试制造这些强大的自然力量。
在北极和南极支撑冰川可能是在变暖的世界中减缓海平面上升的最有针对性——而且,令人惊讶的是,最便宜的方式,根据《冰层》杂志的一篇新论文。研究表明,一个海堤,甚至只是一系列让冰川卡住的人工海山,都可能阻挡难以想象的融水量。
不像在世界各地的海岸线上建造海堤和堤坝,工程冰川可以减缓源头海平面上升,平衡富裕国家和贫穷国家之间的竞争环境。[格陵兰美丽的冰川]
,但工程冰川的想法让一些科学家感到不安,特别是因为可能会产生意想不到的副作用。丹麦技术大学研究冰盖动力学的博士后研究员瓦伦蒂娜·罗伯塔·巴莱塔说,谈论地球工程也会给公众一种错误的安全感。
“作为一种理论练习,没关系,很好,”巴莱塔没有参与目前的研究,他告诉《生活科学》。但是,她说,“玩弄公众对这些东西的意见,可能会有点危险。”
失控融化这篇新论文的作者当然不打算把他们的研究当作无视温室气体排放后果的借口。一方面,普林斯顿大学的博士后研究者Michael Wolovick说,试图减缓冰川的流动并不能阻止气候变化的其他灾难,从海洋酸化到旱灾和洪水,到不可避免的海平面上升,而不是来自融化的冰。但从海水变暖时的膨胀来看,
但就气候影响而言,冰盖并不是一个小问题。对人类来说不幸的是,南极冰盖被称为“过深”,它的边缘被比中间浅的海底所覆盖。如果你想象一下从冰盖的边缘到中心,海底会在你下面倾斜。冰从陆地到浮冰的过渡点被称为“接地线”。南极洲的
冰川是它连接冰架和海洋的桥梁。随着气温上升,冰川融化,它们的接地线后退——它们后退到的海底比开始的地方更深。拉普兰大学气候变化教授、北京师范大学全球变化与地球系统科学学院首席科学家约翰·摩尔说,这意味着冰很容易开始漂浮,就像玻璃中的冰块一样。浮冰比浮冰更容易融化。
这是一个正反馈系统:冰融化的越多,融化的可能性就越大。如果这种“海洋冰盖不稳定性”继续下去,一些科学家认为它已经发生了,即使所有的碳排放突然停止,冰层仍然会消失,摩尔说,
“然后你会想,我们是向冰盖挥手告别,还是真的有其他选择?他说:
阻止冰川挥手告别是一个不吸引人的选择。研究人员写道,即使下个世纪海平面上升3.9英尺(1.2米),也可能淹没海岸线,每年造成100万气候难民。每年可能还有数亿人为了躲避洪水不得不临时搬迁。《美国国家科学院院刊》2014年的一项研究估计,保护世界各地的海岸线每年将花费120亿至710亿美元。
是gla的出口Wolovick和Moore说,与海岸线相比,将这些融水倾泻入海的冰川和冰流相对较小。
“冰流和出口冰川是气候系统中非常高的杠杆点,沃尔维克说:
研究人员使用了一个非常简单的计算机模型来确定是否有可能对冰川进行工程设计。他们考虑了两种可能的解决方案:第一,他们可以建造一道海底墙,使温暖的水远离冰层底部,在那里它可以造成最大的破坏;第二,他们可以建造一系列小的人工土堆,可以抓住冰川,让它重新生长,或者停止漂浮。这些建筑将用附近海底的泥土和岩石建造,或者从其他地方闯入。[融化的图像:地球上正在消失的冰]
因为有很多关于冰川如何从冰山上崩解以及它们如何滑到基岩上的问题,研究人员运行了多个场景,在每个场景中改变了这些变量。他们选择南极洲的斯韦茨冰川作为测试案例,因为它是一个巨大的“软木塞”,阻碍了南极西部的冰盖。
“斯韦茨冰川是最大的,最困难的,”摩尔说研究人员发现,如果这种 ... 对冰川起作用的话,我们真正要说的是,其他更小的冰川应该很容易。
在100%的情况下,一个阻止所有温水在冰川附近循环的海堤可以防止冰川崩塌。一道海堤挡住了一半的温水,70%的时间都在起作用。Barletta说,一个令人振奋的发现是,仅仅研究海底的海山就可以在不阻塞任何水的情况下重建冰川,这项研究中使用的场景被简化了30%。在真正的南极地区,模型中还需要考虑更多的潜在反馈回路。例如,她的研究发现,随着冰川退缩,海床本身可能会向上弹出,从而减轻将基岩推倒的重量。巴莱塔说,至少在短期内,上升的海床可以为退缩的冰川提供自己的立足点。
“很容易看出,除了阻止冰川,地质工程可能还有很多其他影响。”如果你想一想所有这些被停止的热能,它会去哪里?另一个冰川?它改变了洋流吗?它会做什么?摩尔说:“我们对此一无所知。”
虽然看起来科学家们比以往任何时候都更关注南极和北极,但实际上现在北极的基础设施比冷战最激烈时都要少,当时军方认为它们具有战略价值。他说,各国需要再次打开支票簿,以推进对冰盖崩塌机理的研究。如果不是南极洲的冰层崩塌,世界将看到海平面上升11英尺(3.4米)。南极洲东部的冰层足以使海平面上升62英尺(19米)。(即使在最坏的气候变化情况下,科学家也不希望在2200或2300年达到这个水平。)
“当然,我们需要很多知识才能做这种工作,即使我们决定不做这种工作,摩尔说:
这一方案与研究人员在新研究中探索的方案一样,最好先在格陵兰岛的一个小冰川上进行试验,摩尔说,
这不是第一个冰川地质工程方案,沃尔维克说。其他的可能性包括大规模的海水泵送计划,将海水从海洋中抽取,并将其放在冰盖上重新冻结。沃尔维克说,一些科学家提出了干燥方案,试图从冰底以下移除海水,或者试图在冰川出口前加厚海冰,以减少冰山崩解的速度。但是,要想让地球工程冰川成为科技,即使不是一个世纪,也需要几十年的时间他说,从理论上讲是可行的,
虽然这些想法并不否定控制碳排放的必要性,但它们代表了一种更为复杂的地球工程 ... ,摩尔说。与其试图改变整个大气层来冷却地球,地球工程师可以寻找小而高价值的目标。至于对故意改变地球的担忧?摩尔说,那艘船已经起航了。
“我们确实控制了地球的气候,”他说我们需要对此负责。
编者按:本文已更新以更正南极西部和东部冰原对海平面的贡献。
关于生命科学的原始文章。
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