气候变化如何扰乱地球的海洋和冰冻圈

作者: Maria Temming

来源: https://www.sciencenews.org/article/ipcc-how-climate-change-already-altering-oceans-ice-future

发布日期: 2019-10-05

IPCC发布报告,详细描述了气候变化对地球海洋和冰冻圈的影响,包括冰川和冰原的融化、海冰的减少、永久冻土层的解冻、海洋变暖、海洋酸化、海平面上升以及极端天气的增加。报告预测了两种可能的情景,取决于全球碳排放的控制情况,强调了气候变化对地球生态系统和人类社会的深远影响。

极地冰帽的迅速融化,白化的珊瑚礁,超强风暴摧毁着岛屿和城市......这些事情并不是我们对未来灾难的推测,而是在气候变化的影响下,正在发生的一切。9月25日,IPCC发布了一份报告,对气候变化是如何扰乱地球的海洋和冰冻圈进行了全面的调查。而事态的进一步发展也将取决于各国对温室气体的排放的控制。

报告重点预测了两种可能的情景:对碳排放加以控制,使全球变暖幅度限制在2℃左右的情况;在高排放的场景下,污染将继续快速增长,并可能使全球气温上升4℃左右的情况。让我们来看一下该报告对地球海洋和冰川变化的一些调查:

冰川和冰原已经在缩小,有的甚至在迅速缩小。在2006年到2015年之间,格陵兰冰原每年平均会损失2780亿吨冰,这些水量足以让全球的平均海平面每年上升0.77毫米左右。

今年7月31日的记录显示,57%的冰盖已经显示出融化的迹象,这是破纪录的数据。此外,南极冰盖每年平均损失1550亿吨冰,这足以使海平面每年平均上升0.43毫米。与此同时,喜马拉雅山、智利和加拿大的冰川平均每年损失约2200亿吨冰,威胁着数百万需要融水来满足用水需求的人们的安全和生计。

除了山顶和陆地上的冰之外,北冰洋也有厚厚的冰层覆盖,在北半球的冬天,冰层覆盖的范围更广。白色的冰在反射阳光方面起着重要的作用,这能使北极不会变得太热。但是这样的冰层正在缩小。如此众多的融化事件使那些已经存在了至少5年的冰越来越少。据报告称,自1979年到去年,超过五年的海冰面积减少了约90%。与此同时,南极洲海冰在未来将会出现的状况也存在很多的不确定性。

在永久冻土层中也含有碳元素的存在。

现在,这些永久的冻土也开始了解冻过程,它们的温度已经升至创纪录的水平,从2007年到2016年,平均上升了0.29℃。据估计,北极和其他北部的永久冻土层的碳含量几乎是大气中的两倍。科学家担心,一旦这些冻土解冻,可能就会向空气中释放大量的二氧化碳和甲烷,不过他们还尚不能确定这种情况是否真的会发生。但可以肯定的是,解冻一定会发生。

在低排放场景下,地球永久冻土层的面积到了2100年可能会减少24%;在高排放的情况下,这个数字将会是69%。

到目前为止,海洋已经吞噬了超过90%的气候余热,其结果就是导致海洋也变得温暖。与几十年前相比,海洋热浪变得越来越严重,持续的时间也越来越长,它们炙烤着珊瑚礁并促使了有毒藻类的大量繁殖。在2006年至2015年期间,近90%的此类事件可能是由人为导致的气候变化引起的。

无论是在哪种排放场景下,海洋都会变得更热,这使得许多海洋动物会向靠近极地的更冷区域迁移。但在新的环境中,迁徙的动物会干扰当地的食物网。气候变化导致的海洋物种转移可能已经损害了世界渔业的整体捕捞潜力。

此外,海洋不仅仅会吸收热量。自20世纪80年代以来,它们也吸收了大气中约20%到30%的多余二氧化碳,导致海水变得更酸。据IPCC的报告称,这种情况还将继续。在高排放的情景下,到本世纪末,海洋表面的pH值预计将下降0.3个点。这种酸性可能会让蜗牛、螃蟹和虾等生物更难长出壳来,也会损害将碳输送到深海的微小藻类的功能。酸性也会耗尽海水中珊瑚用来建造外骨骼的矿物质。

随着时间的推移,海平面上升的速度越来越快。从2006年到2015年,海平面每年上升约3.6毫米,是1901年到1990年海平面上升速度的2.5倍,而罪魁祸首便是融化的冰川和冰原。海平面越高,洪水和海岸侵蚀就越严重。渐渐渗入的海水也会导致栖息地的缩小,迫使在海岸线生存的物种迁移到其他的地方去。近一半的滨海湿地已经在上个世纪消失,海水的水位上升就是其中一个原因。

如果未来我们处于低排放的情景下,那么到了2100年,海平面每年平均会上升4毫米;但如果未来我们处于高排放的情景下,那么海平面每年将会上升15毫米。

气候变化可能已经增加了一些与热带气旋有关的风雨数量。即使我们控制碳排放的,也可能无法阻挡这些使风暴潮和降雨量增加的风暴变得更加强烈。不过,科学家还不能确定热带气旋是否会变得更频繁。极端的厄尔尼诺和拉尼娜事件可能会变得更频繁,也可能更难预测。报告称,本世纪极端的厄尔尼诺现象发生的频率可能是上个世纪的两倍。这些天气干扰也将变得更加危险,在世界各地造成干旱,以及更多的暴雨。

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