它是南北極附近海域上的「移動島嶼」
經大自然之手成千態萬狀的瑰麗雕塑
它堅如磐石
給鐵達尼號以「死亡之吻」
卻經不起海浪經年累月的蠶食鯨吞
它就是冰山。
何處是冰山的家鄉?
冰山誕生於地球的南北極海域,它們是極地冰蓋斷裂後,被送進大洋的「冰川之子」。
南極大陸和北極格陵蘭島終年白雪皚皚,在寒冷的天氣下很少融化,因此年復一年降落的雪不斷堆積起來,厚度可達數千米。晶瑩剔透的雪花在其自身壓力下漸漸變成密實的冰體,最終連成廣袤的冰川或冰蓋。在重力作用下,冰川緩慢地向大陸邊緣「流動」,伸入四周的大海。冰川伸向海面的部分被稱為冰架,冰架斷裂則形成冰山。
從歷史記錄看,一座巨型冰山從冰架上斷裂一般需要經過10-30 年的漫長過程,並且是從冰架上出現冰裂開始。
南極海域是世界上冰山分布最多的區域,約有22 萬座冰山。在南極冰蓋外圍,主要分布有羅斯冰架、龍尼-菲爾希納冰架和埃默裡冰架等,這些冰架是冰山的主要來源。北極冰山主要分布在格陵蘭島、阿拉斯加、新地島、斯瓦爾巴群島等沿岸地區的海域,每年約有16000 座冰山從冰蓋上脫落進入北冰洋,其中90%的冰山來自格陵蘭冰蓋。
冰山的形狀各不相同,一般可分為桌狀冰山、穹頂冰山、塔狀冰山、斜坡冰山和無定型冰山。在北極,冰山體積較小,但千姿百態、絢麗多彩,其中塔狀冰山最為常見。在南極,冰山體積巨大,很多是方正的桌狀冰山,外形相對單一。
為什麼南北極冰山差異會如此之大呢?
北極格陵蘭冰蓋與南極冰蓋的儲冰量差異很大,前者不足後者的十分之一。因此,從南極冰蓋和北極格陵蘭冰蓋流動到海洋的冰體大小自然差異很大。南極冰山基本上是南極冰蓋的陸緣冰脫離冰蓋、移入海域而形成的,因此往往容易形成規模很大的桌狀冰山。由於南極氣溫低,冰山幾乎不因融化而變形。北極海域氣溫遠遠高於南極海域,因此冰山容易在漂移過程中融化,體積變小。
一生漂泊的「天涯浪子」
2000年3月,桌狀冰山B-15從南極羅斯冰架上崩裂下來。此後,受南極海岸環流的影響,其向西沿南極大陸漂移,繼而碎裂成數塊大型桌狀冰山。令人驚奇的是,18年後,科學家發現冰山B-15已經漂至大西洋南喬治亞群島附近的溫暖水域,面積大幅減少,並分裂成多個小塊,其中大部分已經融化。
自誕生之日起,命運對冰山的註腳就早已寫下——漂泊一生。於是,在一望無垠的碧海裡,冰山四處遊蕩,過著四海為家的生活。一路上,冰山受到海水、海風的四面攻擊:在其底部,海水不斷地對其蠶食;在其露出水面的部分,海風無情地侵蝕它。
冰山運動的主要動力是洋流和風,海底地形、海冰和科裡奧利力也會對其運動軌跡造成不同程度的影響。其中,洋流、海表風場、海底地形是影響冰山運動軌跡的最主要因素,科裡奧利力次之,海冰的作用力最小。
當冰山在近岸大陸架上運動時,受洋流、海表風場以及海底地形等外界自然條件的綜合作用,其運動狀態通常毫無規律且難以準確預測。直到冰山運動到深海海域時,由於脫離了海底地形的束縛,其運動軌跡才變得簡單易測。
巴芬灣到北大西洋北緯地區的大部分冰山起源於格陵蘭島,冰山會沿格陵蘭海岸向北流動,然後沿著加拿大北極島嶼向南流動。每年的五六月間,從格陵蘭冰架上斷裂的大小冰山在洋流的驅使下,向南進入加拿大紐芬蘭島東北面海域,形成蔚為壯觀的北極冰山走廊。於是,紐芬蘭東部沿海就成了人們在北半球觀賞冰山最便利的地點。
而在南極,在地球自轉產生的科裡奧利力和南極大陸海岸環流產生的西向推力的共同作用下,冰山一般是向西沿著南極大陸邊緣漂移,圍繞大陸一轉就是數年,直到在緯度較低、水溫較高的海域逐漸融化掉,從而結束「天涯浪子」的一生。
冰山的壽命長短不一,長的可能漂流十幾年,短的一兩年內就沒了蹤跡。冰山從南極隨著洋流最遠能漂到南緯40°的洋面上,有的冰山每天運動的距離為四五十公裡。1992 年至今的南極冰山運動軌跡顯示,大部分冰山都會進入威德爾海。
加速冰川入海的「塞子」
對抗全球變暖的「同盟」
幾百年來,南極半島東部的冰架一直在變薄。最近幾十年中,冰架斷裂事件發生得更加頻繁。造成冰川崩裂後向外漂移的原因有很多,其中一個重要因素便是溫度的變化。相對於氣溫升高帶來的冰川表層融化,冰山脫落現象更與海水溫度上升密切相關。
隨著人類活動造成的氣候變暖加劇,更暖的深層海水流入到南極冰架的底部空腔內,加劇冰架底部消融,導致冰架變薄。此外,風場作用引起的局地環流變化也會對冰川造成不同程度的侵蝕,導致部分冰山脫離「母體」。
冰架斷裂後,越來越多的大型冰山漂流入海並不斷融化,海平面是否會因此上升呢?
事實上,由於冰架原本就漂浮在海洋裡,因此崩解產生的大冰山進入海洋後並不會引起海平面上升。然而,冰山崩解使得冰架對陸地冰川的頂託力下降,促使陸地冰川加速流向海洋,導致海平面上升。
德國埃爾朗根-紐倫堡大學的冰川學家弗斯特對此有個形象的比喻:冰山斷裂入海就像浴缸拔去了塞子,後面的水就會一下子流出去。冰架就如同一個個巨大的「塞子」,有它們存在,就可以起到阻止作用或者減緩冰川向海水中流動的速度。而如果因為崩解或者融化使得冰架退縮,則冰蓋向海水中流動的速度將加快,冰蓋融化,從而導致海平面上升。
南極大陸西部的冰架被稱為南極的「軟肋」,隨著全球氣候變暖,那裡成為南極冰架斷裂最多最快的地區。據估計,如果這片地區的冰架全部融化,就足以讓全球的海平面升高4-5 米。
越來越多的冰山漂流入海引起科學家的擔憂,但令人意想不到的是,冰山可幫助對抗氣候變暖。在這場全球鬥爭中,冰山居然是一個微小但重要的「同盟」。
原來,當漂浮的冰山還是陸地冰川的一部分時,裹挾了很多巖石塊。一旦它們到達海洋並且開始融化,便會釋放出大量的溶鐵和其他營養物質,這為浮遊植物提供了養料。浮遊植物是位於海洋食物鏈底部、含有葉綠素的微生物,在生長過程中會吸收大氣中的二氧化碳,在其死亡或被其他海洋生物吃掉後,往往會帶著所吸收的二氧化碳一起沉入海洋深處,從而有效發揮固碳作用,這對減緩氣候變暖非常重要。
有研究發現,從冰山附近一直延伸至數百公裡的範圍內,存在生長活躍的浮遊植物帶,而且即便冰山漂走,這種現象還能持續至少一個月。據估算,在巨大冰山從南極斷裂後,海洋藻類每年能吸收1000萬到4000萬噸的碳,大致相當於瑞典或紐西蘭每年人為的碳排放量。
來源 | 中國氣象報社
編輯 | 中國氣象報社全媒體記者 王亮
【來源:中國氣象數據】
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