南極冰崖可能沒有像預測的那樣對海平面上升做出貢獻

南極洲的冰原跨度接近美國連續(xù)性地區(qū)的兩倍，其陸地邊界被龐大的漂浮式冰架所支撐，該架延伸了數(shù)百英里，延伸至南洋的冰冷水域。當這些冰架塌陷到海洋中時，它們會沿著南極洲的邊緣露出高聳的冰崖。

科學家們認為，高度超過90米(大約是自由女神像的高度)的冰崖將在自身重量的作用下迅速坍塌，到本世紀末將導致超過6英尺的海平面上升，足以完全淹沒波士頓和其他沿海城市。但是現(xiàn)在，麻省理工學院的研究人員發(fā)現(xiàn)，這種特殊的預測可能被高估了。

在今天發(fā)表在《地球物理研究快報》上的一篇論文中，研究小組報告說，要使90米高的冰崖完全塌陷，支撐懸崖的冰架必須在數(shù)小時之內(nèi)極快地破裂，其速度為在現(xiàn)代記錄中還沒有觀察到冰的流失。

麻省理工學院的研究生菲奧娜·克萊爾(Fiona Clerc)說：“冰架厚約一公里，有的像得克薩斯州那么大。” “要陷入真正高大的冰崖的災難性失敗，就必須在數(shù)小時內(nèi)拆除這些冰架，無論氣候變化如何，這似乎都不大可能。”

研究人員發(fā)現(xiàn)，如果支撐的冰架在更長的幾天或幾周而不是幾小時內(nèi)融化，研究人員就會發(fā)現(xiàn)，剩下的冰崖不會在自身重量的作用下突然破裂并坍塌，而是會緩慢地流出，例如從大壩中釋放出來的冷蜂蜜山。

麻省理工學院地球，大氣與行星科學系助理教授布倫特·明切(Brent Minchew)表示：“目前南極海平面上升的最壞情況是基于這樣的想法，即高于90米的懸崖會災難性地倒塌。” “我們說的是基于懸崖崩塌的情況可能不會繼續(xù)下去。這是一線希望。也就是說，我們必須小心呼吸，還有很多其他方法可以解決。海平面迅速上升。”

克萊爾(Clerc)是新論文的主要作者，同時是Minchew和波士頓學院的Mark Behn。

傻膩子般的行為

在氣候變暖的情況下，南極洲的冰架塌陷到海洋中時，它們暴露出高聳的地面冰壁或陸地上的冰。沒有冰架的支撐，科學家們認為，非洲大陸很高的冰崖會坍塌，塌陷到海洋中，從而使更高的崖壁暴露在內(nèi)陸，而內(nèi)陸本身將崩潰并坍塌，從而引發(fā)失控的冰原撤退。

如今，地球上沒有比90米高的冰崖，科學家們認為這是因為任何比此高的冰崖都無法支撐自身的重量。

克萊爾(Clerc)，米切夫(Minchew)和貝恩(Behn)采取了這一假設，想知道在90米及以上的冰崖是否會在什么條件下物理塌陷。為了回答這個問題，他們開發(fā)了一個簡單的矩形冰塊模擬，以表示理想化的冰原(陸地上的冰)，最初由同樣高的冰架(水上的冰)支撐。他們通過以不同的速率收縮冰架并觀察裸露的冰壁如何隨時間變化來進行模擬。

在他們的模擬中，他們根據(jù)麥克斯韋的粘彈性模型設置了機械性能或冰的行為，該模型描述了材料從彈性的，橡膠狀的響應轉(zhuǎn)變?yōu)檎承缘?，類似蜂蜜的行為的方式，具體取決于其是否快速或緩慢加載。粘彈性的一個典型例子是傻膩子：如果將一個傻膩子球放在桌子上，它會像粘性液體一樣緩慢地塌陷成水坑;如果將其快速拉開，它會像彈性固體一樣撕裂。

事實證明，冰也是一種粘彈性材料，研究人員將麥克斯韋粘彈性納入他們的模擬中。他們改變了支撐冰架的去除速度，并預測了冰壁是像彈性材料一樣破裂和塌陷，還是像粘性液體一樣流動。

他們模擬了從0到1,000米的各種起始高度或冰厚度的影響，以及各種時間尺度的冰架坍塌。最后，他們發(fā)現(xiàn)，暴露出90米高的懸崖時，只有在幾個小時內(nèi)迅速將支撐冰架移走后，懸崖才會迅速碎成碎片。實際上，他們發(fā)現(xiàn)這種行為適用于高達500米的懸崖。如果在更長的幾天或幾周內(nèi)將冰架移走，那么高達500米的冰崖將不會因自身重量而倒塌，而是會像冰凍的蜂蜜一樣緩慢脫落。

逼真的畫面

結(jié)果表明，地球最高的冰崖不太可能發(fā)生災難性倒塌并引發(fā)失控的冰原撤退。這是因為，至少在現(xiàn)代記錄中，冰架消失的最快速度是數(shù)周而不是數(shù)小時，正如科學家在2002年觀察到的那樣，當時他們捕獲了拉森B冰坍塌的衛(wèi)星圖像。架子-從南極洲爆發(fā)的大塊冰，與羅德島一樣大，在兩周的時間內(nèi)破碎成數(shù)千個冰山。

Clerc說：“當Larsen B倒塌時，這是一個非常極端的事件，發(fā)生了兩周，與我們特別擔心的那些相比，那是一個很小的冰架。” “因此我們的工作表明，懸崖崩塌可能不是我們在不久的將來會引起海平面大量上升的機制。”