近日，世界最大冰山A68a正在向大西洋的南喬治亞島漂移，并且有發(fā)生撞擊的可能。該冰山于2017 年從南極拉森C冰架分離，其大小同南喬治亞島相近。南喬治亞島是野生動(dòng)物“天堂”，如果發(fā)生撞擊將對(duì)當(dāng)?shù)氐钠簌Z和海豹等野生動(dòng)物構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
南極和北極是對(duì)氣候變化最敏感的區(qū)域。近年來(lái)，隨著一些冰架崩塌，越來(lái)越多的冰山開始了“漂流之旅”。
本文專家顧問：
中山大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授 程曉
中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所研究員 高登義
它是南北極附近海域上的“移動(dòng)島嶼”，經(jīng)大自然之手被捏成千態(tài)萬(wàn)狀的瑰麗雕塑；它堅(jiān)如磐石，給泰坦尼克號(hào)以“死亡之吻”，卻經(jīng)不起海浪經(jīng)年累月的蠶食鯨吞；它看似冷艷無(wú)情，卻是很多動(dòng)物的游樂場(chǎng)。
它就是冰山。
何處是冰山的家鄉(xiāng)？
冰山誕生于地球的南北極海域，它們是極地冰蓋斷裂后，被送進(jìn)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(fù)一年降落的雪不斷堆積起來(lái)，厚度可達(dá)數(shù)千米。晶瑩剔透的雪花在其自身壓力下漸漸變成密實(shí)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(dòng)”，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(jīng)過(guò)10-30 年的漫長(zhǎng)過(guò)程，并且是從冰架上出現(xiàn)冰裂開始。
南極海域是世界上冰山分布最多的區(qū)域，約有22 萬(wàn)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里冰架等，這些冰架是冰山的主要來(lái)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(qū)的海域，每年約有16000 座冰山從冰蓋上脫落進(jìn)入北冰洋，其中90%的冰山來(lái)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(wú)定型冰山。在北極，冰山體積較小，但千姿百態(tài)、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(duì)單一。
為什么南北極冰山差異會(huì)如此之大呢？
北極格陵蘭冰蓋與南極冰蓋的儲(chǔ)冰量差異很大，前者不足后者的十分之一。因此，從南極冰蓋和北極格陵蘭冰蓋流動(dòng)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(guī)模很大的桌狀冰山。由于南極氣溫低，冰山幾乎不因融化而變形。北極海域氣溫遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于南極海域，因此冰山容易在漂移過(guò)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(lái)。此后，受南極海岸環(huán)流的影響，其向西沿南極大陸漂移，繼而碎裂成數(shù)塊大型桌狀冰山。令人驚奇的是，18年后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)冰山B-15已經(jīng)漂至大西洋南喬治亞群島附近的溫暖水域，面積大幅減少，并分裂成多個(gè)小塊，其中大部分已經(jīng)融化。
自誕生之日起，命運(yùn)對(duì)冰山的注腳就早已寫下——漂泊一生。于是，在一望無(wú)垠的碧海里，冰山四處游蕩，過(guò)著四海為家的生活。一路上，冰山受到海水、海風(fēng)的四面攻擊：在其底部，海水不斷地對(duì)其蠶食；在其露出水面的部分，海風(fēng)無(wú)情地侵蝕它。
冰山運(yùn)動(dòng)的主要?jiǎng)恿κ茄罅骱惋L(fēng)，海底地形、海冰和科里奧利力也會(huì)對(duì)其運(yùn)動(dòng)軌跡造成不同程度的影響。其中，洋流、海表風(fēng)場(chǎng)、海底地形是影響冰山運(yùn)動(dòng)軌跡的最主要因素，科里奧利力次之，海冰的作用力最小。
當(dāng)冰山在近岸大陸架上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受洋流、海表風(fēng)場(chǎng)以及海底地形等外界自然條件的綜合作用，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)通常毫無(wú)規(guī)律且難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。直到冰山運(yùn)動(dòng)到深海海域時(shí)，由于脫離了海底地形的束縛，其運(yùn)動(dòng)軌跡才變得簡(jiǎn)單易測(cè)。
巴芬灣到北大西洋北緯地區(qū)的大部分冰山起源于格陵蘭島，冰山會(huì)沿格陵蘭海岸向北流動(dòng)，然后沿著加拿大北極島嶼向南流動(dòng)。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(qū)使下，向南進(jìn)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。于是，紐芬蘭東部沿海就成了人們?cè)诒卑肭蛴^賞冰山最便利的地點(diǎn)。
而在南極，在地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的科里奧利力和南極大陸海岸環(huán)流產(chǎn)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(zhuǎn)就是數(shù)年，直到在緯度較低、水溫較高的海域逐漸融化掉，從而結(jié)束“天涯浪子”的一生。
冰山的壽命長(zhǎng)短不一，長(zhǎng)的可能漂流十幾年，短的一兩年內(nèi)就沒了蹤跡。冰山從南極隨著洋流最遠(yuǎn)能漂到南緯40°的洋面上，有的冰山每天運(yùn)動(dòng)的距離為四五十公里。1992 年至今的南極冰山運(yùn)動(dòng)軌跡顯示，大部分冰山都會(huì)進(jìn)入威德爾海。
加速冰川入海的“塞子” 對(duì)抗全球變暖的“同盟”
幾百年來(lái)，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(fā)生得更加頻繁。造成冰川崩裂后向外漂移的原因有很多，其中一個(gè)重要因素便是溫度的變化。相對(duì)于氣溫升高帶來(lái)的冰川表層融化，冰山脫落現(xiàn)象更與海水溫度上升密切相關(guān)。
隨著人類活動(dòng)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(nèi)，加劇冰架底部消融，導(dǎo)致冰架變薄。此外，風(fēng)場(chǎng)作用引起的局地環(huán)流變化也會(huì)對(duì)冰川造成不同程度的侵蝕，導(dǎo)致部分冰山脫離“母體”。
冰架斷裂后，越來(lái)越多的大型冰山漂流入海并不斷融化，海平面是否會(huì)因此上升呢？
事實(shí)上，由于冰架原本就漂浮在海洋里，因此崩解產(chǎn)生的大冰山進(jìn)入海洋后并不會(huì)引起海平面上升。然而，冰山崩解使得冰架對(duì)陸地冰川的頂托力下降，促使陸地冰川加速流向海洋，導(dǎo)致海平面上升。
德國(guó)埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)的冰川學(xué)家弗斯特對(duì)此有個(gè)形象的比喻：冰山斷裂入海就像浴缸拔去了塞子，后面的水就會(huì)一下子流出去。冰架就如同一個(gè)個(gè)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(dòng)的速度。而如果因?yàn)楸澜饣蛘呷诨沟帽芡丝s，則冰蓋向海水中流動(dòng)的速度將加快，冰蓋融化，從而導(dǎo)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，那里成為南極冰架斷裂最多最快的地區(qū)。據(jù)估計(jì)，如果這片地區(qū)的冰架全部融化，就足以讓全球的海平面升高4-5 米。
越來(lái)越多的冰山漂流入海引起科學(xué)家的擔(dān)憂，但令人意想不到的是，冰山可幫助對(duì)抗氣候變暖。在這場(chǎng)全球斗爭(zhēng)中，冰山居然是一個(gè)微小但重要的“同盟”。
原來(lái)，當(dāng)漂浮的冰山還是陸地冰川的一部分時(shí)，裹挾了很多巖石塊。一旦它們到達(dá)海洋并且開始融化，便會(huì)釋放出大量的溶鐵和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這為浮游植物提供了養(yǎng)料。浮游植物是位于海洋食物鏈底部、含有葉綠素的微生物，在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)吸收大氣中的二氧化碳，在其死亡或被其他海洋生物吃掉后，往往會(huì)帶著所吸收的二氧化碳一起沉入海洋深處，從而有效發(fā)揮固碳作用，這對(duì)減緩氣候變暖非常重要。
有研究發(fā)現(xiàn)，從冰山附近一直延伸至數(shù)百公里的范圍內(nèi)，存在生長(zhǎng)活躍的浮游植物帶，而且即便冰山漂走，這種現(xiàn)象還能持續(xù)至少一個(gè)月。據(jù)估算，在巨大冰山從南極斷裂后，海洋藻類每年能吸收1000萬(wàn)到4000萬(wàn)噸的碳，大致相當(dāng)于瑞典或新西蘭每年人為的碳排放量。
