亚历克斯·布拉德利盯着屏幕上两条不断向陆地方向蔓延的彩色曲线。一条是真实世界里派恩岛冰川的接地线位置,在过去八十年里,它像被一只无形的手推着,朝南极内陆后退了数十公里。另一条曲线来自一个假设的世界——那里没有人类活动造成的额外温室气体,气候按照自然节奏演变。他的手指在键盘上轻轻一敲,两幅画面同时定格在2015年:没有人类影响的模拟世界中,接地线比现实少撤了整整四公里。布拉德利意识到,人类的手印,第一次在一条南极大型冰川的命运中变得清晰可辨。
这个发现来自伦敦国王学院和英国南极调查局的一项合作研究,刚刚发表在冰冻圈科学期刊《The Cryosphere》上。它不仅是第一次直接把人为主导的气候变暖与一条重要南极出海冰川的急剧退缩联系在一起,还顺带揭开了科学界心里搁了好几年的谜团:1940年代开始的那波快速变化,到底是自然的随手一笔,还是人类早在几十年前就按住不放的那个“加速键”?
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要讲清楚这件事的意义,得先从派恩岛冰川本身说起。你可以把它理解成西南极冰盖通往海洋的一个超级排水口。整个西南极冰盖储着能让全球海平面升高数米的冰,而派恩岛冰川是这个巨型水库最粗的一根输水管。这里的冰不是静静地堆在那儿,而是以每年超过一公里的速度不断向阿蒙森海滑落,最后断裂成巨大的冰山漂散。它贡献的冰量,已经让它跻身全球海平面上升最主要的几个推手之一。
但是,这条输水管在过去一个世纪里,正在肉眼可见地缩回内陆。更准确地说,是它的接地线在后退。接地线这个概念听着有点拗口,说人话就是:冰川底部从“坐在海底岩石上”变成“漂浮在海面上”的分界线。接地线越靠近内陆,意味着越多的冰不再扒着海底,而是直接泡在海水里,更容易融化、加速流动。就像你试图用一根胡萝卜搭在桌边上,下面托着的手越是往后缩,露出桌沿的部分就越长,断裂的风险也就越大。派恩岛冰川接地线每往陆地方向退一步,都在实质上把更多冰推进更脆弱的境地。
事情绕不开一个关键的时间节点:1940年代。根据南极海底沉积物的地质记录,科学家早就知道,派恩岛冰川大约就在那个时期开始了一轮显著的退缩。当时大气里的二氧化碳浓度还没有跳出工业化以来的历史波动范围,但一种自然因素很可能抢先拉开了序幕——来自深海的温暖水流变得更活跃,开始频繁侵入冰架底部,像一壶看不见的热水持续浇着冰川的“地下室”。然而,仅仅用自然变率来解释整个故事,总有几块拼图合不上。
到了1960年代,一个外人几乎注意不到的转折出现了:全球海洋开始因为人类排放的温室气体而持续升温。对于南极周边的某些区域来说,这种人为暖化信号起初微弱,但很快就在深海环流中积攒了足够的能量。那些本来就在冲着冰架底部灌的暖水,现在变得更暖,侵入得更深,停留得更久。派恩岛冰川的“地下室”里,原本只是一个取暖器在低档运转,自从人类开启了大功率加热,整个融化系统被加速推动了。
这就是布拉德利团队想要验证的核心猜想:人类活动是不是让派恩岛冰川多退了一段路?为了回答这个问题,他们没有被百年尺度的真实观测绑住手脚,而是建立了一套能模拟冰川行为的数值模型,然后跑了两个截然不同的场景。一个场景包含人类排放带来的全球变暖效应,另一个场景则把人为温室气体完全抽掉,只留下纯自然的温度波动。模型并不是凭空捏造,它的每一步计算都用实际观测到的冰层厚度变化和接地线撤退数据进行约束和校准,就像给算法套上了一个忠于现实的重力锁。
结果出来后,差异比预期的还要刺眼。以2015年为终点,在没有人类干扰的模拟中,派恩岛冰川的接地线比实际情况少了差不多4公里的内陆退缩。这不到4公里的差距,看起来可能只是地图上一小截,但在整个冰川的撤退总量中,却占了将近五分之一。换句话说,自从1940年代冰川开始后退以来,人类活动的额外“推力”至少贡献了18%到20%的撤退幅度。布拉德利用近乎谨慎的语气说了句重话:“我们的结果清楚地显示,气候变化把派恩岛冰川的撤退变得更严重。要是没有20世纪中期以来周围海洋的持续性变暖,它绝不会退到如今这么远。”
这次研究之所以让学界跟着挑了挑眉,是因为类似的方法过去在洪水和热浪的归因分析里几乎成了固定动作,后来渐渐用到了山地冰川上,却几乎没人成功复刻到南极大型冰川身上。山地冰川相对简单,受气温和降水直接影响,而南极这种大家伙的撤退,得通过海洋变暖这个中转站间接驱动,响应链条长,噪音也多。布拉德利自己也说:“这种工作对热浪、洪水来说已经很常见,对山地冰川也越来越常见,但这次新在哪儿呢,是我们第一次用定量手段展示出人类影响到底是怎么改变了一条主要南极冰川的路径。”
英国南极调查局的冰盖模型专家米拉·阿迪卡里在谈到这个发现时,语气里同样带着一层克制的警觉。她说:“我们的结果正在加入越来越多的证据,指向一个事实——人类驱动的气候变化,很可能已经在影响地球上最偏远的那些区域。南极的变化会带来全球性后果,尤其对海平面上升来说,它把变暖世界的深远影响推到了我们眼前。”
这种“深远”也许比我们以为的还要悠长。论文作者们特别发出警告:人类活动对南极冰损失的塑造作用,不会在这几十年里就停下来,而是会持续上几个世纪。冰川的响应有自己的惯性,哪怕明天人类立刻把温室气体排放压到零,海洋深处已经吸收的热量仍然会缓慢释放,继续悄悄啃食着冰架的基底。派恩岛冰川就像一艘已经调了头的巨型货轮,即使航向指令突然取消,它也会在惯性的驱使下继续滑行很长一段距离。
回到1940年代那波初始的暖水入侵,研究也给了它一个更完整的侧写。不是否认自然变化开了第一枪,而是承认:在人类活动还来不及全面介入的时候,冰川的确已经开始病了;但随后的六十多年里,人类排放的温室气体像一阵持续的劲风,把这艘已在打转的巨轮推向了一条更陡、更危险的航道。如果只盯着自然开端的那个片断,人们很容易忽略手上那根越踩越深的油门。
在布拉德利点开对比画面之前,科学界对派恩岛冰川退缩的认知散布在观测数据、古气候记录和物理直觉之间,却缺少一把能精准量出“人为份额”的标尺。这次工作,等于从复杂的自然背景噪声里,提炼出了属于人类那部分清晰可测量的信号。不是“可能跟人类有关”,也不是“不排除人类的作用”,而是明明白白算出:如果没有我们造成的额外变暖,冰川到2015年要少退将近两成的距离。对于一条动辄以公里为单位向内陆收缩的巨型冰川来说,这多出来的四公里,足够改写小半个冰盖未来的应力平衡。
当然,科学故事最诚实的地方在于,它从不轻易把嘴合上。研究人员也承认,模型里必然存在尚未完全消除的简化,比如对冰架下方海洋环流细节的还原,对局部海底地形的感知,以及对云层、海冰反馈这类次级过程的分辨能力。但这些未闭合的缝隙并不妨碍结论的基本结构:当布拉德利把存在人类影响和没有人类影响的两条线叠在一起,中间那条持续拉开的口子,就是属于我们整个时代的印记。
这个印记也许不会留在南极洲的雪原上让人一眼认出,但它会刻进未来一百年海平面上升的预测曲线里,刻进沿海城市防洪闸门的一次次提升中。人们可能很难在日常里感知到,一杯咖啡的热气和一个遥远的冰川之间有什么直接通路,但阿蒙森海深处比上世纪中期更暖的那些水,早已搭好了这条因果链。从1940年代冰川开始后撤的那个节点,到1960年代人类暖化信号首次注入海洋,再到今天模型屏幕上一目了然的那条四公里缺口,派恩岛冰川的遭遇,像是一场被按下快进键的自然戏剧,而人类,不知不觉间成了给自己加戏的副导演。
至于剩下的悬念,布拉德利和他的同事们没有遮遮掩掩。南极冰的流失在未来会如何分叉,部分取决于人类对排放路径的选择,部分取决于冰盖自身的临界点是否已经悄无声息地被越过。唯一确定的是,这次用四公里量出来的人类份额,不会是一次性的,也不会到期自动清零。那只无形的手,还搁在开关上。
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