2018年1月11日 星期四

南極冰層下的迷團

南極一角
對於大自然,包括氣候變化,科學家還有大量解不開的迷團。一個例子,是南極冰層莫名其妙的變化。《自然》(Nature) 網一篇相關報道用上這樣的字眼 the baffling rise and fall of sea ice around Antarctica (南極周邊海冰莫名其妙的增減)。關於北極海冰減少,傳媒有很多嚇人報道,關於南極變化就就少得多。有的話,都是南極哪裡的冰層斷裂了,在海上形成巨型冰山,這通常發生南極洲的西面,即接近智利的一邊,是南極考察隊較易到達的地方。

很值注意的是,最近幾十年的紀錄顯示,南極冰面的面積不斷在時伸時縮中擴大,到二零一四年達到最高峰,然後在去年大幅減小到自一九七九年有衛星探測紀錄以來的最低水平。沒有人知道為什麼會這樣。

不過《自然》網一篇報道指出,衛星觀察只能準確量度南極冰封的面積變化,而不能量度冰層和其上雪的厚度變化。積累的雪會把浮冰壓到水裡,這變化就更無法量度了。

南極冰面的變化很難預測,這使南極觀光旅遊存在不少風險。二零一四年以來,隨着南極海冰減少,南極觀光熱鬧起來。二零一六年,估計有五十艘遊輪載了三萬五千遊客到南極海面觀光。二零一七年可能吸引更多人。這主要發生在靠近智利的南極西部。在澳洲那邊,海冰變化較大,海面有時會忽然冰封,困住觀光遊輪。

南極之謎還有另一方面。南極洲其實是個水火交併的世界,科學過去在那裡發現了47 座火山。英國愛丁堡大學的科學家去年有更大發現,他們分析南極洲西部過去的陸海空探測數據,然後對比衛星的太空探測數據,據火山的圓椎形特徵發現了 91 座新火山,高度從一百米到接近四千米。世界有不少火山帶,火山最密集的是東非火山帶。南極西部新發現的火山帶,比東非更密集。相信那裡還有不少火山未被發現。

這些火山有的可見,有的在海底,多被陸上或海底的冰層嚴嚴封鎖。這引起嚴重憂慮:這些火山有多活躍?過去有過怎樣的發展史?萬一某座火山特別是海底被冰層包裹着的再爆發,會有什麼後果?

地球目前的火山活動,主要發生在一萬餘年前冰川期結束後從冰川下裸露出來的地區,例如冰島、阿拉斯加。那裡的冰川融化後,壓力釋放,火山於是活躍起來。這情況會不會在南極發生?

《自然》網的文章提出了多個疑問:為什麼南極與北極的的冰幾十年來一增一減?南極冰面增長幾十年後忽然從猛減,會不會持續下去?兩極冰面的變動幅度是不是比人們想像的大?為什麼關注南極冰層變化的電腦氣候模型,都一直預測南極冰量下降,而事實卻相反?還有,對於大氣、海洋與海冰之間的互動、反饋,電腦模型缺少了什麼,而人為因素有多少?

全球暖化、氣候變化的預測都是靠電腦模型推算出來的,這同經濟專家的預測沒有多少差別,而經濟專家預測失準是常見的。

西方科學界有這樣的說法:所有電腦模型都是錯的,不過這不代表電腦模型無用 (All models are wrong, but that doesn’t mean they are not useful)。

電腦模擬是虛擬的,有別於真實世界。歷史紀錄則是實在的。歷史裡,中西的文化大發展都發生在氣候溫暖期。歷史裡的溫暖期並不可怕。

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