

在 NEEM 营地,这个位于格陵兰北部冰盖上的偏远冰钻和研究设施,天空会发生一些奇怪的事情。午夜阳光。低垂的、闪烁着冰晶的云,被称为“钻石尘”。但去年夏天,当雨水而不是雪落下,甚至在营地上空划出一道彩虹时,NEEM 的科学家们简直不敢相信。“我走遍了那片冰盖,在那么靠北的地方下雨——这真是令人震惊,”科罗拉多大学的古气候学家 James White 说,他曾带领美国团队与来自 13 个其他国家的团队在 NEEM 一起工作。
NEEM 研究田野调查的部分工作,这项工作获取了长达两公里半的冰芯,恰好发生在本世纪格陵兰最热的夏天之一,这是很恰当的。那根冰芯关于 13 万年前一个温暖时期所揭示的内容,可能是预测我们地球将如何应对更温暖的未来最关键的新工具之一。
NEEM 冰芯提供了格陵兰冰盖在整个埃姆间冰期中的第一个全景图,埃姆间冰期是最近两次冰河时代之间发生的、持续 1.5 万年的自然变暖时期。(NEEM 是“North Greenland Eemian ice drilling”的粗略缩写。)在埃姆间冰期,地球轨道的自然变化使地球更靠近太阳,导致全球平均气温比工业革命前高出 2°C(北极地区的温度甚至更高,介于 3-5°C 之间)。这使得埃姆间冰期成为科学家们尤其感兴趣的研究时期,因为全球变暖 2°C 正是联合国和其他国际组织为下个世纪可容忍的变暖设定的温度上限(许多气候学家认为我们将在本世纪末达到或甚至超过这个上限)。科学家们对埃姆间冰期的了解可能会引起当今的担忧。
科学家们对埃姆间冰期的了解可能会引起当今的担忧。基于对冰芯古气候记录以及古代海滩和珊瑚礁位置的研究,研究人员认为,埃姆间时期的气温升高可能使全球海平面比今天高出 8 米(26 英尺)。这将导致包括迈阿密、洛杉矶都会区以及纽约大部分地区在内的许多沿海城市深埋水下 [见图表]。在埃姆间时期,极地冰盖在数千年内融化;而许多科学家认为不可避免的、在下个世纪的突然上升——不会立即导致 26 英尺的海平面上升。“即使你在 2100 年稳定了温度,海平面仍将在之后几个世纪持续上升,”戈达德空间研究所的 NASA 气候模型师 Gavin Schmidt 说,他专攻古气候数据。“而你对此无能为力。”

从 NEEM 现场提取的冰芯具有离散的、通常可见的环,就像树干一样——每个季节的降雪都会形成一层新的新鲜冰。通过研究这些层位的化学成分,NEEM 的科学家们了解了多年来的大气温度和冰盖的高度。这些数据带来了一项重大发现:先前的模型假设格陵兰冰盖在埃姆间最热的时候至少消失了一半,但冰芯显示冰盖的总量仅减少了 25%。根据领导 NEEM 项目的哥本哈根大学古气候研究员 Dorthe Dahl-Jensen 的说法,这部分融水仅占全球海平面上升约两米。因此,其余六米的上升水量不得不主要来自地球上另一个主要的“海平面共谋者”,正如 James White 所喜欢称呼的那样:南极冰盖。这一新发现表明,西南极冰的融化能力远超此前预期。
准确了解某个时期哪些是冰,是测试计算机模型以预测冰盖未来何时、何地以及如何融化的关键工具。随着古代气候数据的日益可靠,科学家们可以利用这些数据来检验他们的模型并加以改进。

“就在五年前,这种冰盖建模还只是一个‘家庭作坊’,”Schmidt 说——顶多算得上即兴发挥,最坏的情况就是不准确。2007 年,当联合国政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 发布其第四份也是最新的评估报告(该报告指导着未来气候科学和政策)时,它预测到 2100 年海平面将上升 18 至 59 厘米——许多科学家认为这个范围是基于不足数据的糟糕估计。据 Schmidt 说,这份报告促使研究古代气候的古气候学家和构建气候模型的物理学家开始密切合作。“上一份报告对整个海平面问题‘推诿’的态度,是推动了在冰盖建模方面做出巨大努力的动力,”Schmidt 说。“确实是时候提升他们的水平了。”
不幸的是,更清晰的未来图景不一定更光明。9 月份,IPCC 将发布其第五份也是最新报告的科学部分,预计其对未来一个世纪的海平面预测将有所增加,这部分是基于对冰盖如何融化的新模型。在一个预测未来的领域,过去的一些确凿数据可以走得很远。
