當遙遠的城市忙於對抗上漲的海水時，你會發現自己高高在上，腳不溼鞋，低頭看著退卻的波濤。「在你腳下，海平面將退卻100米，」地球物理學家傑裡·米特羅維察（Jerry Mitrovica）說，「這很瘋狂，卻是真的。」
這怎麼可能？原來一切都與這樣一個事實有關：海洋並不像它從遠處看去那樣平坦。海平面上分布著水構成的丘陵和峽谷，而不像浴缸中靜置的水那樣一馬平川。由於坡度太緩，我們肉眼看不出這些丘陵和峽谷，但是它們的落差可達數米。
格陵蘭上的冰蓋正在融化，而且這一趨勢還在加快。（圖片來源：guim.co.uk）
海面上的丘陵和峽谷
如果你認為這聽起來不大可能，相信我，你絕對不是一個人，因為就連海洋學家也不曾輕易接受這個想法。不過，這種現象涉及的物理知識十分簡單，其基本原理早在19世紀便已經被人們掌握：冰川還在的時候，某湖泊一側的湖岸線似乎要比另一側高。地球表面的任何大質量物體，從大陸到冰蓋，都會對周圍的水體產生巨大的引力，使水向自身的側翼堆積。就冰蓋而言，冰融化時，這種水構成的「山麓」就會沉落。1888年，美國地質勘探局工作的物理學家伍德沃德發表了一篇論文，描述了計算這種海平面變化的方法。
幾乎一個世紀之後，威廉·法雷爾（William Farrell）和詹姆斯·克拉克（James Clark）在1976年將重力效應納入了考慮，嘗試計算上一個冰期結束時，海平面隨著北方大冰蓋消融而發生的變化。次年，克拉克和克雷格·林格爾（Craig Lingle）使用同樣的原理，推算了一旦脆弱的西部南極洲冰蓋變薄或者消失，將會發生什麼。他們發現，地球上大部分地區的海平面將上升，但南半球部分海域的海平面會下降，形成一種獨特的全球海平面「指紋」。他們的理論被發表在了《自然》雜誌上。
現在，海洋學家依然在談論平均海平面，然而，測量數據早就與這一假定衝突。散布於全球幾百個地點的測潮計都顯示出平均海平面的緩慢上升，但是地區之間的差異很大，緣由就是他們忘記了重力效應，20世紀90年代，TOPEX/Poseidon衛星第一次為我們提供了詳細的全球海圖，證實了海面「地形」中這些令人困惑的區域差異。比如美國的哈德遜灣每年就會升高1釐米，而曾經被迫突起的地區仍在下沉。在這些地方，海平面會相應地下降或者上升。
米特羅維察與同事在20世紀90年代開始一起運行了一系列冰蓋融化的模擬，想看一看整個地球和海洋系統會作何反應。去掉冰蓋就如同在輪圈上轉移重量，會改變地球這顆星球的平衡。比如說，如果格陵蘭島上的冰蓋融化，地球的自轉軸會朝冰蓋原來所在的方向偏移大約500米。赤道的突起也會因此略微翹起。這在海平面指紋上增加了更多的起伏，在一些地方造成了足有半米的海平面升高或者降低。
冰蓋消融，會使冰蓋周邊的海平面下降。（圖片來源：《新科學家》）
米特羅維察的團隊於2001年宣布，將所有效應考慮在內之後，他們就可以解釋測潮計記錄下的變化趨勢中的地理差異。但直到最近幾年，海平面指紋才終於被海洋學家廣泛關注。
以格陵蘭島為例，觀測證實，格陵蘭冰蓋目前消融的速率大約是南極的兩倍，如果格陵蘭島的冰蓋徹底消融，蘇格蘭北部周圍的海面將會下降超過3米。冰島周圍的海面則會下降10米。儘管歐洲的大部分海岸都會出現海平面升高，但高度將會遠低於可怕的7米全球平均值。不過融水總要有地方去，因此更遠的地方將會出現高於平均值的抬升。南美洲遭遇最慘，將面臨多達10米的海平面升高。西部南極洲冰蓋的命運更加難以預料。它的大部分坐落於海平面以下幾百米深的巖石上，這使得它格外脆弱。暖水融冰的效率比溫暖的空氣快得多。如果海洋暖流開始從下方侵蝕，失去根基的冰蓋將以比格陵蘭島冰蓋快得多的速率解體。從另一個方面來說，格陵蘭冰蓋融化造成的西部南極洲冰蓋周圍海平面的升高又帶來了一定破壞效果，而目前格陵蘭冰蓋的融化正在加速。在接下來的一兩個世紀中，兩個冰蓋都要失去大量的冰，二者的效應將會疊加起來，產生一種新的海平面指紋。
最新研究顯示，西部南極洲冰蓋融化的速度為近600年來最高的。（圖片來源：presstv.ir）
沒人能夠斷言還要多久才會發生同樣的事情。但是至少，對於哪裡的海平面上漲最嚴重，哪裡又會下降，我們有了更加準確的了解。
編譯自：《新科學家》，Where melting ice means retreating seas
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