全球变暖，南极冰川真的在融化吗？ -SAT自然科学类文章背景知识

TD SAT教研组一直以来致力于为大家提供硬核教研干货，今天我们继续为大家带来一篇SAT阅读的自然科学干货文，仔细阅读能为大家增加有趣又有用的背景知识哦~ 如果南极冰川完全融化，整个地球的海平面将会大幅上升，全世界的多个港口大都会都将被海水淹没。所以有很多人认为气候变暖是一个严重的问题。 之前，大部分科学家认为全球气候在逐渐变暖，整个南极冰川正在逐渐融化。但是南极冰川大陆其实分为东西两半部分，西半部分确实是在以越来越快的速度融化，但东半部分因为气温升高，导致湿度加大，降雪量增加，导致这一部分大陆上的冰（或雪）量反而在增加。东半部在增加，西半部在减少，那么到底是东半部南极大陆冰（或雪）量增加的多，还是西半部南极大陆冰雪量减少得多呢？ 2015年，美国宇航局的冰川学家兹瓦利发表了一篇论文，认为是东半部增加得多，整个南极大陆的冰川其实还是在堆积，变得越来越大。这个观点公然挑战了联合国关于全球气候变暖的断言，引发了很大的争议。因为气候变暖是一个被政治化的科学问题，所以兹瓦利的观点特别受到一些保守主义者和保守主义报刊媒体的支持。这些人和媒体是根本不承认全球气候在变暖的。 [caption id="attachment_51155" align="aligncenter" width="600"] 南极洲冰川大陆的西半部在融化，东半部在增长[/caption] 2017年，英国布里斯托大学的班伯尔等人发表了一篇论文，认为是西半部减少得多，整个南极大陆的冰川还是在融化，变得越来越小。 美国国家冰雪研究中心的斯坎波斯和同事也写了一篇论文驳斥兹瓦利的观点。兹瓦利的结论是南极洲东部大陆冰川大概每年增高1.59厘米（至少在从1992年到2001年、2003年到2008年这两个区间是这样）。斯坎波斯同意东部大陆冰川确实在增长，但是增长速度并没有兹瓦利估计得这么快。斯坎波斯认为，兹瓦利使用的测量方法不够精确，且在测量时出现了失误。兹瓦利在研究时借助了LIDAR技术，使用美国宇航局和欧洲航天局的卫星向南极洲冰川大陆的冰盖上的多个点发射激光。然后，这些光束会被反射回卫星，由于各个点的海拔不同，卫星接收到反射的时间会不同，根据这一数据，就可以估算出冰盖上各个点的不同高度。这个过程需要不断地向一个平坦的“参考平面”上发射激光来校准。大部分科学家在做研究时，选用南极洲大陆冰川表面的冰盖本身当“参考平面”，这是对的，因为科学家对冰川表面的属性是比较了解的。而兹瓦利的团队选择了南冰洋的水面作为“参考平面”。这个选择有问题。因为南冰洋的水面在多个小冰块间形成了一个个的小水池，水面不一定是平静的。水面可能会结冰或积雪，也就是说其高度不一，不适合当“参考平面”。用它当“参考平面”，估算出来的冰川高度数据就可能会出错。 [caption id="attachment_51156" align="aligncenter" width="720"] 兹瓦利团队使用的LIDAR方法原理示意图[/caption] 兹瓦利的研究，还有一个问题。因为我们知道了冰川高度的变化，还需要知道冰川的密度，才能算出冰川的重量的变化。而这个密度不好估计，因为兹瓦利使用的激光技术只知道高度变化了，但是不知道是冰导致的高度增高还是雪导致的高度增高。而冰和雪的密度是相差很大的。兹瓦利认为是冰，理由是在上一个冰河纪末期（1万年前），全球的降雪量就反了一番。所以他认为，从1万年开始，南极洲大陆东半部的湿度就开始增加，降雪也开始增加，并且落到南极洲大陆上的雪已经有1万年的时间用来沉积压实变成冰了，且这一过程仍然在继续。而其他科学家普遍认为，现在南极洲大陆冰盖高度的增加，主要是雪的增加。所以在计算增加的冰川的总重时，应该使用雪的密度，而不应该使用冰的密度。这两种算法的差距是巨大的。同样是假设南极洲东半部冰川高度普增一厘米，假如是按增的都是冰算，则增加的总重为920亿吨；假如是按增的都是雪算，则增加的总重只有350亿吨。按照兹瓦利的算法，南极洲东半部冰川每年增加达1470亿吨。 兹瓦利还认为，现在全球海平面每年增高0.27毫米，而南极洲并没有融化，所以海平面会增高，不是南极洲融化导致的，而是其他因素导致的，这个因素是什么，还没有搞清楚。 英国布里斯托大学的班伯尔团队在研究时，使用了一种新的研究方法，这种研究方法不需要了解冰或雪的密度，就可以算出南极冰川总重的变化。他们也利用了卫星，但是研究方法完全不同。他们用一颗名叫GRACE的卫星的数据，这颗卫星的用途是测量因地球质量变化引起的重力变化。根据他们的计算，南极冰川东半部确实是在变大，但是其变大的幅度其实不大，只有兹瓦利团队估计的三分之一那么多。班伯尔团队认为，从2003年到2013年，南极冰川东半部每年仅增高5毫米，即每年总重增加570吨，而且增加都是雪，不是冰。570吨这个数字还是低于南极冰川西半部每年减少的冰，所以整个南极冰川每年还是在缩小（整体还是在融化的过程中），而不是在增大。因此全球海平面还是每年都在升高。 [caption id="attachment_51157" align="aligncenter" width="976"] 班伯尔团队使用的“GRACE”卫星[/caption] 兹瓦利仍然坚持认为自己的估算是准确的。他还澄清，他并不否认全球正在变暖，将来（大概再过20年到30年），南极冰川西半部的融化速度会超过东半部的增加速度，最终一定会导致南极冰川整体融化，进而导致海平面上升。他只是认为目前南极冰川暂时还没有进入开始融化的进程。 还有一些科学家表示，科学研究中出现争议是一个很自然很正常的现场。自阿基米德、牛顿、开普勒等人以来，正是争议推动了科学进步。如果大家对所有问题都没有争议，科学就不会进步到今天这样发达的程度。