全球变化对冰川的影响

引言:国际政府间气候变化专业委员会(IPCC)2001年出版的第三次评估报告指出,近百年全球平均气温上升了0。4℃~0。8℃,这种增暖趋势在近千年,甚至近万年中都是最显著的。21世纪全球平均气温将继续上升,预测达到2。5℃,其可能范围是1。4℃～5。8℃。随着论文网全球气候继续变暖北极浮冰和南极冰盖渐渐地融化和崩溃。1974年的WTO大会确认气候系统的五大组成部分为大气圈。水圈。冰冻圈。岩石圈和生物圈。自此,冰冻圈在全球变化中的作用得到了越来越多的重视。IPCC(政府间气候变化委员会)全球变化第二次评估报告中指出,在气候变化影响的诸环境系统中,冰冻圈首当其冲。冰冻圈不仅对全球变暖的敏感性最高。变化最快。最明显,而且人类对它的变化很难采取有效的防范措施。因此,它被认为是最容易受到气候变化损害的脆弱环。自此,冰冻圈在全球变化研究中的地位得以进一步提高。山地冰川对气候变化最为敏感,冰川的进退变化就是对气候变化的响应。平衡线(雪线)高度的急剧上升是对当年气温创新高的响应。雪线高度是水分和热量条件对冰川发育影响的综合反映,控制着冰川的发育规模和变化幅度。因此,陆地冰体变化成为全球气候系统中一个重要的监测和研究对象。

在谈冰川消融的影响之前,我们首先要了解一下冰川的重要性。

一。冰川的作用

1。冰川可以反射太阳光,冰反射阳光达80百分号,而海水只有20百分号,因此,冰川可以起到降低地球温度的作用。

2。地球上淡水的重要存在形式。地球上的冰川,大约有1600多万平方公里,覆盖着大陆11百分号的面积,而4/5的淡水资源就储存于冰川(冰盖)之中。

3。产生海洋冷水,调控全球气候。

4。记录长时间的气候变化。冰川作为固体水库,它厚达数十米乃至数千米的冰层记录了长时间的气候变化。冰芯,被称做是记录气候变化的指针。人类通过对冰芯的研究,可以精确地了解过去70万年以来地球上的气候信息。

二。冰盖消融的影响

冰川的消融初期以变薄为主,融水量增加,后期冰川面积大幅度减少,融水量衰退,至最终消亡而停止。

(一)弊处。

1。冰川变化对全球地表热量平衡。大气环流和海洋洋流也有重要影响。由于冰雪对太阳辐射有强烈的反射效应,冰川面积大规模变化会引起地表辐射和热量失衡,从而导致大气环流的改变。极地冰盖大量融化产生的冷水注入海洋将使原来洋流格局发生变化,以致于改变海洋和大气的相互作用状态,进而影响全球气候。如南极冰盖是地球上的主要冷源,它像一座巨大的冷凝器“,安置在地球的最南端,冷却从赤道而来的热空气,调节着全球的热量平衡。南极大陆冰盖沿山坡向海冰滑动,形成冰架和冰障,从冰架断裂入海的大陆冰,形成冰山。冰山的形成与消融。冰山的多少,都会影响南大洋的温度,导致热平衡系统的变化,从而也会影响全球气候。

2。造成自然灾害。高山冰川强烈融化还会导致一些自然灾害的发生。例如,冰湖溃决。洪水。冰川泥石流等,在青藏高原东南部和喜马拉雅山等地区较为突出。欧洲阿尔卑斯山等地区冰川融水是重要的水电资源,冰川变化对能源供给影响巨大。

3。冰川消融还会导致固体水资源的储量减少,造成水资源短缺。这方面受影响较大的是的干旱地区,比如新疆的南疆,那里的农业和牧业主要依靠雪山融水,塔里木河与河西走廊也主要取决于冰川补给;又如:秘鲁,如果安第斯冰川完全消失了,必须依赖融化的雪水来保证季节性供水的秘鲁人民可能会面临的一个问题:水资源的显著短缺。(事实上,零度等温线“或者积雪开始融化的海拔线,在春季更早的时间点已经攀升到更高的海拔高度,这反映出气温的稳定升高。这意味着雪和冰川会过早地融化,不能满足当地的季节性需水,从而带来一系列的问题。

4。冰川融化会释放病毒,给人类带来毁灭性的灾难。科研人员在从极地钻取的冰芯中发现,其中含有古老的病毒,而且经过了几千万年,这些病毒居然还是活的。他们认为,极地冰川是古老病毒的最大库存地,一旦冰川全部融化,这些病毒就可能会释放出来,给人类制造一场空前的大灾难。

5。冰川融化对旅游业也会带来重大影响。一些以雪山冰川著称的景点有可能濒临消失。如的玉龙雪山冰川等维度比较低的冰川,将会首当其冲受到气候变暖的威胁。

6。引起海平面上升。根据联合国政府间气候变化专门委员会(Unite?dNationsIntergovernmentalPanelonClimateChange,IPCC)的数据,海平面已经以更快的速度上升,1993年至2003年间,全球海平面平均上升速度为每年0。1英寸,是1961年至2003年年均海平面上升速度的近两倍。若海平面继续上升,威胁人口集中的沿海陆地和南太平洋某些岛国的生存环境,会迫使数百万人搬离家园。如:中国极地研究中心研究员孙波介绍说,南极大陆冰盖是地球上最大的冰盖,占世界总冰量的90％。如果南极冰盖全部融化,世界洋面将升高65米左右,后果不堪设想。

7。加速全球气候变暖趋势。北极地区的冰盖中储存着大量的碳,然而,由于气候变暖,二氧化碳和甲烷排放量不断增加。虽然北极变暖同时也会导致植被的碳摄取将增加,但是,碳排放的速度将超过致使碳摄取的进程。世界自然基金会中国代表处副总监王利民博士说,目前有大量的甲烷被冻结在北极大陆架的甲烷水合物内,解冻了的海底冻土已经开始释放甲烷,释放速度已经超过人们此前的预期。另一方面:NSIDC的科学家WaltMeier说,反射现象(反照率)可用于解释为什么北极地区会出现这么高的变暖速度:即海冰在深色的?海洋表面发生融化时,易于吸收阳光,而不是将其反射回空中。海洋吸收阳光后保有这种热度,然后将其传送到大气中。这就形成了一个恶性循环,“Meier说。空气中的热度使得更多的冰层融化,然后造成更多的海洋变暖,又造成了更多的空气变暖,如此循环往复。“

8。冰盖消融可能导致地球重力场偏移。据英国独立报报道,科学家研究了全球变暖形势下西南极洲冰盖的反应后发现,冰盖瓦解会导致地球重力场的中心偏移,这样一来海平面升高就会不成比例。而同全球其它地方相比,北美海平面将涨高得更多。如果覆盖西南极洲的冰盖消失,南半球质量大幅减少,则北半球的地心引力就会加大,从而对地球的自转产生影响,导致北半球海平面比南半球上升得更高。

(二)好处。

1。对冰层之下埋藏的丰富油气资源的开采带来希望。如北极冰盖。北极冰盖融化加快后,北冰洋海底和海洋资源开发的前景凸显。根据美国地质调查局2008年完成的估计,北极地区油气储量占世界总储量的20百分号,其中石油储量达到900亿桶,天然气47万亿立方米,可燃冰440亿桶,是地球上可与中东媲美的油气资源战略储备仓库,有人称之为第二个中东“。北极还储有铁。铀。金刚石等多种矿藏。北冰洋渔业资源非常丰富,其边缘海巴伦支海是世界海产品的主要供应地之一。而且,如果北冰洋开通新的国际航道,也会给有关国家带来巨大的经济和战略利益。因此,近年来,北极八国“(俄罗斯。美国。加拿大。冰岛。丹麦。挪威。芬兰和瑞典)对北极主权和资源加紧争夺。目前,加拿大。美国。俄罗斯。丹麦和挪威均对北冰洋海底提出领土主权要求。

2。常年冰封的北极有望开通黄金水道“,目前也是焦点之一。全球气候变暖也有一些意外收获“,常年冰封的北极有望开通黄金水道“就是其中之一。只不过,这个收获“与全球气候变化引发的负面效果相比太小了。(北极航道主要有三条:一条是东北航道,另一条是西北航道,第三条是穿越北极点航线)中国海洋大学北极航道专家郭培清分析指出,由于北冰洋为欧。亚。美三洲的顶点,是联系欧美地区和东北亚国家之间最快捷的黄金通道“,一旦北极航道开通,三大洲之间的航线距离将大大缩短,当前的航运地理格局将会被打破,北极也将会成为第一个真正地理意义上的北半球航运枢纽中心。目前,国际上正在兴起北极航道通航运动,越来越多的国家及公司对北极航道的开通跃跃欲试。中国极地研究中心战略研究室负责人张侠分析认为,北极的黄金水道“一旦开通对的意义重大。利用北极航道,沿海诸港到北美东岸的航程约比走巴拿马运河的传统航线节省2000－3500海里;到欧洲各港口的航程更是大大缩短,上海以北港口到欧洲西部。北海。波罗的海等港口比传统航线航程短25％－55％。

三。全球变暖与中国的冰川融化

青藏高原被众多的山脉簇拥:南面是喜马拉雅山,北面是天山,西面是喀喇昆仑山和帕米尔高原。它的面积赶上了西欧,是世界上最大的高原。它的平均海拔大约为4,000米,上面分布着45,000多座独立的冰川,冰川所覆盖的面积达到了约9万平方公里。除了冰川之外,青藏高原上还有着一望无际的永冻地带。

1。冰川退缩与水源供应。

在冰川退缩发生期间,水源供应量会增加。由于冰川融化的季节变长了,河流的高流量时期也相应延长。但是,这个高流量的时期是无法长久维持下去的,因为一旦冰川已经融化了(或者被岩屑所覆盖),河流径流量就会显著减小,最终不得不更多地依靠季节性降水来补充水源。这样,河流水量的变化模式就发生了改变,从而影响到下游的农业灌溉系统。

冰川退缩对水源供应还有其他的影响。由于冰川融化,大量融水下泄,冰川周围的坡地被冲得松动,产生了滑坡和泥石流,这给冰川下的谷底带来了大量的沉积物。河流的沉积量也随着增大,这给下游的水电站带来不利的影响,同时也会减少水库和农田水利设施的使用寿命。

在中国,山岳冰川的退缩使三亿人面临着断水的威胁,这是因为亚洲大陆许多为人们提供水源的大江大河都发源于青藏高原(如黄河。湄公河。印度河。恒河等)。中国有一百多个城市的供水情况十分严峻,包括首都北京。中国的情况和其他位于干旱地区的亚洲国家一样,气候变化。水源供应和经济社会的稳定是密不可分的。

2。沙尘暴。

中国的沙漠与东亚和印度夏季风的位置和特性有着很大的关系,季风控制着中国的降雨。这些沙漠都位于中国干旱的内陆地区,远离海洋的影响,西面和南面的重重高山使积雨云根本无法到达这里。冬季,沙漠地区处于西伯利亚高压的控制之下,又干又冷。沙尘暴的源头就是沙漠,气候变化和破坏性的土地开发行为使得沙尘暴的次数越来越多,规模也越来越大。2001年的一份报告显示,仅在华北地区,每年就有2,300平方公里的表土被卷走变成了沙尘暴。今年,华北共发生了13场沙尘暴,其中4月的一场就在北京堆下了33万吨的沙土,这些沙尘暴还把灰土带到了其他国家,如俄罗斯。韩国,甚至还远渡重洋落到了美国中部。

3。永冻层融化。

沙尘暴的另一个原因是原本冻结的土壤发生了融化。由于青藏高原的大部分地区都是永冻层,气候变化会使这里的沙漠化面临加剧的威胁。更为引人注目的是,永冻层的融化可能会对全球变暖产生一种恶性循环性质的影响,这是因为在冻土融化的时候,会释放出甲烷和二氧化碳等温室气体,这反过来又加剧了全球变暖。

近来的研究显示,在永冻层融化为泥泞的过程中,会释放出甲烷,而在这些泥泞干燥的过程中,则会释放出二氧化碳。据估算,被封闭在永冻层中的碳有600亿吨到1900亿吨之多,如果青藏高原的大片冻土融化的话,被释放到大气中的温室气体的数量就大得吓人了。全球变暖很可能会更加剧烈,给我们大家都带来极为严重的后果。

温室气体的排放对冰川和永冻层都有影响,而冰川退缩和永冻层融化反过来又进一步增加了温室气体的排放。因此,中国冰川的融化并不仅仅关系到中国,而是整个世界。

四。地球变暖反而可能使冰川扩大

虽然有很多证据证明造成冰川消融的主要原因是由于温室效应导致的全球气候变暖,但是还有一些不同的观点存在。例如,一些人认为两极冰川不会融化,一些人认为造成冰川融化的原因不是全球变暖等。两位科学家最近的研究表明,地球变暖可能引起北半球冰川的扩大,而不是缩小。冬季温度的升高导致了高纬度地区雪量的增加,因而促进了冰层的增厚。根据美国科罗拉多大学博尔德分校的吉福德·米勒和加拿大魁北克大学蒙特利尔分校的安妮·德·弗纳尔的地质学研究,大约在12万年以前,即最后一次问冰期结束,冰川开始扩大的时候,地球气候比现在稍暖。他们认为导致北极地区冰层增厚的首要因素不是温度,而是降水量。米勒说,在北极地区,温室效应是非常明显的,而几集中在冬季。据预测,到2050年地球大气层中的二氧化碳浓度将增加一倍如果是这样的话,冬季温度可能上升8-14℃,降水量可能增加20-40百分号。他认为,由干地球温度的升高而推迟了冬季极地海洋的结冰,这可能使得北大西洋洋流更多地将其表面较温暖的水分和充满水气的气体带进北冰洋。尽管地球变暖,但是北极地区的温度仍能保持在0℃以下,故降雪将增大,这样就导致了该地区冰川的增长,地球变暖反而可能使冰川扩大。

总结:发烧“:地球难以承受之痛。如果格陵兰岛的冰雪全部消融,全球海平面将上升7。5米。而如果南极的冰雪全部消融,全球海平面就会上升66米。海平面每上升1米,全球就将有1。45亿人的家园被海水吞没。既然冰川消融是温室效应“的后果,而空气中的CO2增加则是导致温室效应“的罪魁祸首。所以我们应减少二氧化碳的排放量;提高矿物(如石油,煤)的使用率;植树造林,增大绿化面积;发展新能源使用清洁能源,如电能,潮汐能核能等。