熱帶地區最後一些冰川將在十年內消失

【博科園-科學科普】氣候變化最明顯的標誌之一就是冰川和冰蓋在世界各地消失的方式。當然這一趨勢並不侷限於北極冰蓋或南極盆地。在地球的每一個角落，科學家一直在監測過去幾十年來不斷縮小的冰川，以確定它們的損失速度。

在1988年11月3日(左)和2017年12月5日(右)對新幾內亞Puncak Jaya冰原拍攝的照片進行對比。圖片版權：NASA/EO

這些活動由美國國家航空和宇宙航行局的地球觀測臺負責監督，該觀測臺依靠像陸地衛星衛星這樣的儀器來監測來自軌道的季節性冰損失。由於這些衛星在最近發布的一系列圖片中顯示，南太平洋島國巴布亞紐幾內亞的Puncak Jaya冰蓋在過去三十年中一直在後退，並且有可能在10年內消失。

新幾內亞的帕帕省地形崎嶇，由構成蘇德曼山脈的山脈組成。這一地區最高的山峯是Puncak Jaya和Ngga Pulu，它們分別位於海拔4,884米(16020英尺)和4862米(15950英尺)之間。儘管它們位於熱帶地區，但這些山峯的自然海拔使它們能夠保持「永久」冰的小面積。

圖為1988年11月3日，Puncak Jaya冰原的圖像，圖片版權：NASA/EO

考慮到地理因素，這些冰原非常罕見。事實上在熱帶地區，最近的冰川冰在非洲的肯亞山發現了11,200公里(6900英里)。除此之外在日本中部的泰特山(Mount Tate)有4500公里(2800英里)的地方需要冒險，因為那裡的冰川更為常見，因為那裡離赤道遠得多。遺憾的是這些稀有的冰川每年都在遭受更大的威脅。就像今天世界上所有的熱帶冰川一樣，Puncak Jaya附近山坡上的冰川正在以這樣的速度萎縮，科學家估計它們可能在10年內消失。這張照片是由一對陸地衛星圖片說明的，這些圖片顯示了過去三十年來冰原面積的縮小。

第一個圖像(如上所示)是1988年11月3日由陸地衛星5號衛星上的專題製圖儀獲得的。第二幅圖(下圖)是由陸地衛星8號衛星上的操作陸地成像儀(奧利)於2017年12月5日拍攝的。這些假彩色圖像是短波紅外、紅外線、近紅外和紅光的組合。冰原的範圍以淺藍色表示，而岩石區域則以棕色、綠色植被和白色的雲表示。在2017年圖像中心附近的灰色圓形區域是格拉斯伯格銅礦，這是世界上最大的黃金和第二大銅礦。這個礦在20世紀80年代到2000年代之間大幅擴張，這是銅價上漲的結果。

新幾內亞Puncak Jaya冰原的圖像，攝於2017年12月5日。圖片版權：NASA/EO

正如圖片所示在1988年，在山坡上有5塊冰——梅倫、南牆、卡斯坦斯、東北壁冷杉和西北壁冰川。然而到2017年，只有Carstensz和一小部分東北壁冰川仍然存在。正如美國馬裏蘭大學巴爾的摩分校(University of Maryland Baltimore County)和美國宇航局戈達德太空飛行中心(Goddard Space Flight Center)的研究教授克里斯托弗·舒曼(Christopher Shuman)解釋的那樣：自上世紀80年代以來的冰區損失相當驚人，在藍色冰與紅色基岩的對比中可見。儘管該地區仍有降雪，但顯然無法維持這些冰川遺跡。

同樣2009年由陸地衛星5號所拍攝的同樣的冰川(見下圖)表明，Meren和Southwall冰川已經消失。與此同時，Carstensz、East Northwall Firn和West Northwall Firn冰川已經大幅撤退。根據損失的速度，科學家估計在20年內，Puncak Jaya的所有冰川都將消失。正如這些最新的圖片所顯示的，他們的估計是正確的。按照目前的速度，到本世紀20年代末，Carstensz和East Northwall Firn冰川的遺跡將會消失。造成冰川融化的主要原因是氣溫上升，這導致了快速的升華。然而，濕度水平的變化，降水模式和雲量也會產生影響。

2009年10月9日，新幾內亞Puncak Jaya冰原的圖像，圖片版權：NASA/EO

濕度也很重要，因為它影響著冰川直接向大氣流失的速度。在空氣比較濕潤的地方，冰能夠更容易地過渡到水，並且可以以降水的形式返回到冰川。如果空氣主要是乾的，冰就會直接從固態變成氣態。溫度和降水也與冰的損失密切相關。如果氣溫足夠低，降水就會以雪的形式出現，這樣就能維持冰川的生長並使其生長。另一方面，降雨會導致冰蓋融化和消退。當然雲會影響陽光到達冰川表面的程度，從而導致氣候變暖和升華。

對於許多熱帶冰川，科學家們仍在研究這些因素的相對重要性，並試圖確定人為因素在多大程度上起作用。與此同時，追蹤這些變化如何導致熱帶地區的冰川消融，為科學家在研究世界其他地區的冰川消融提供了一種比較方法。正如德克薩斯大學(Texas a & M University)研究該地區的地理學教授安德魯克萊恩(Andrew Klein)解釋的那樣：冰川衰退繼續在熱帶地區蔓延——這恰好是東部熱帶地區最後的冰川。幸運的是，由於它們體積小，而且它們不代表大量水資源，影響將是有限的。

衛星繼續在監測過程中發揮重要作用，使科學家能夠繪製冰川消融的地圖，繪製季節變化地圖，並繪製出地球上不同地區之間的對比圖。他們還允許科學家監測地球上偏遠和無法進入的地區，以瞭解它們是如何受到影響的。最後但同樣重要的是，他們允許科學家估計冰川消失的時間。