气候变化对海平面的影响：未来海平面变化解密

近200万年来的第四纪期间，地球上的气候时冷时热，伴随着冰期与间冰期的频繁更迭。距今18000年前的末次冰期里，冰雪覆盖了大约三分之一的陆地，大量水分以冰的形式留存于陆上，海水量明显减少，海平面要比目前低100多米。随着气候转暖，间冰期来临，冰雪逐渐融化，融水复归大海，海平面又上升。在今天，南极洲和格陵兰上覆有巨厚冰层，全球冰的总量约有3000万立方公里，一旦全部融化，海面就会上升70米左右，世界上一些沿海大城市都将被淹没，上海的许多高楼大厦也将葬身海底。

那么，未来的海平面会不会继续上升呢？这实际上牵涉到今后气温是否会稳定上升的问题。要解决这个问题，首先就要追究近200万年来气候变更、冰期一间冰期反复更替的原因是什么？

为解释冰期——间冰期变更的形成机制，学者们曾提出多种假说，如火山尘埃说（火山尘埃遮蔽阳光会导致气候变冷）、造山运动说（山地上升会导致冰雪累积）、二氧化碳温室效应说、地磁场变动说等等。由于论据不足，这些假说都不能解决冰期一间冰期变更的形成机制问题。本世纪30年代，南斯拉夫学者米兰科维奇比较系统地提出地球轨道参数变动说。在月球及其他天体的微小引力影响下，地球轨道的几何形态会发生周期性变化，其中，地球轨道偏心率的变动周期约10万年，地轴倾角（即黄赤交角）的变动周期约4万年，岁差（决定近日点时间）的变动周期约2万年。这种周期性变化会导致地球上不同纬度不同季节所吸收的太阳能量发生周期性变化。当陆地广大的北半球高纬地区夏季温度较低，冰雪就可以累积起来而不致融化，从而有利于出现冰期。这样，米兰科维奇得出：冰期和间冰期的更替具有约10万年、4万年和2万年三种周期。长期以来，由于缺乏精确的冰期年代学资料，轨道参数变动说因为无法验证而备受冷遇，米兰科维奇也在郁郁不得志中离开人世。50年代以后，获自深海岩芯的氧同位素古温度变动曲线，准确地记录了冰期一间冰期的变化过程。1976年，美国学者海斯等对印度洋南部岩芯的氧同位素记录作了数学处理（谱分析），从古温度变动曲线中分解出了10万年、4.2万年和2.3万年三种变化周期，它们与上述三种轨道参数的变动周期一一对应。由此，米兰科维奇的理论获得广泛承认。根据米氏理论，每隔数万年冰期与间冰期就要更替一次。最近一次冰期的极盛期在18000年前。以后气候逐渐变暖，我们现在正处在间冰期。按照米兰科维奇的机制，今后，我们将会进入一个新的冰期；随着冰雪积累，未来的海平面将趋于退落。(www.xing528.com)

上面的分析，并没有考虑到人类活动对气候的影响。自从进入工业化社会以来，大量煤炭、石油燃烧释出了越来越多的二氧化碳。早在本世纪30年代，已有人敏锐地指出大气中的二氧化碳正在增加，但在当时还不可能精确地测出二氧化碳量的微小变化。1958年国际地球物理年期间，在夏威夷冒纳罗亚火山和南极洲各设了一个测站，开始采用精密仪器测定二氧化碳的浓度。结果发现，大气中的二氧化碳含量在逐年增长，自70年代以来其增长速度比前期更快。根据测得的数据估计在最近100余年来，二氧化碳的含量大约增加了将近20%。这就引起了广大学者的关注。大气中的二氧化碳并不影响到达地球的太阳短波辐射，却可以削弱本应逸入空间的红外辐射，于是产生“温室效应”，导致气候变暖。有人估计，到2000年，地球的平均气温会升高1℃，两极地区的温度可能升高5℃。至21世纪前半期，二氧化碳的含量将增加一倍，平均气温将升高2—4℃，极区的温度则可能升高6—8C。到那时，海冰将全部融化。不过，海冰融化并不能导致海平面明显变化，而大陆上冰盖的融化，却可对海平面的变化带来举足轻重的影响：格陵兰冰盖融化足以使海平面上升8米，西南极冰盖融化可上升6米，东南极冰盖融化则可上升55米。目前，学者们还很难准确地说出温度升高多少会使多少冰层融化。但看来西南极冰盖会最先融化，因为它主要由一些岛屿或海底山所支撑。在距今12万年前的一次高温间冰期里，西南极冰盖便曾经崩溃消融，当时的海平面约比现在高6米。1987年初美国“乔迪斯·决心”号深海钻探船在南极威德尔海一带考察，发现目前西南极冰盖似乎还比较稳定，这使人们稍感宽慰。一些乐观的学者估计，如果二氧化碳的浓度翻一番，也不过使海面上升1—2米。但在大约几个世纪以后，海平面将上升10米之多，这就意味着，全球有1000万平方公里的陆地（比我国还大）被淹没，我国的一些沿海平原将沦为海底，北京将变成一个沿海城市。

人为造成的二氧化碳温室效应，能否改变冰期——间冰期更迭的自然规律，以致地球上严寒的冰期将不再来临？对此，仍有一些人将信将疑。尽管众多的学者都承认，大气中二氧化碳含量的增长确实会导致气温升高，但对于增温的时间和幅度，从而所引起海平面升高的具体进程，仍未得出一致的确切的结论。无疑，这是一桩关系到子孙后代的大事。预计到本世纪末，对于未来的气候变化已能作出精确的计算，届时，将有可能解开未来海平面变动的奥秘。