南極融化了怎麼辦,從一個圖樣圖森破的模型說開去(一)

當我又作死地打開知乎,看著千奇百怪的一堆邀請回答問題和私信,竟然發現提及最多的一個問題永遠是 ——南極會不會融化,融化了會怎麼樣。作為一個地球科學相關PhD,每每被介紹給新朋友,打開話題的過程也經常如出一轍——氣候變化是真的嗎,南極會融化嗎。出鏡率堪比程序員聽到「你會修電腦嗎」。

一個有趣的觀點指出,從主流災難片的類型可以窺見一個時代中,群體最大的夢魘。而最近幾年從《後天》、《2012》到《末日崩塌》,我一個地學狗走進電影院都會因為想起上課的日日夜夜而顫抖,氣候變化成為那個盤踞不去的幽靈已經毋庸置疑。

「南極會融化嗎」,這是一個簡單又不簡單的問題。最本質地來說,只需要回答兩個問題:

1. 知道南極有多少冰?

2. 有多少熱量被用來加熱這些冰?

接下來讓我們忽略科學家們為了這些數字花費的巨額科研資金和人力物力,用現成的數字針對這兩個問題做一點簡單的數學計算(別走,保證高中畢業就能聽懂)。

從體積上來說,南極的冰有2.5	imes10^7  km^3,其中3.06%是浮冰(冰下面並沒有陸地),這兩種形態的冰要區別對待,如果陸地上高于海平面的冰融化,對應量的水注入海洋,海平面將會上升;而如果浮冰融化,或者海平面以下的冰融化,可以相應地想像成加冰可樂里的冰化了,體積變化將會微乎其微。

最終對應的水的體積是(1-0.0306)	imes2.5	imes10^7	imes0.9-2.2	imes10^6=2	imes10^7 km^3, 其中0.9是冰和水密度的比值,2.2	imes10^6是處于海平面以下的冰的體積。

接下來,我們再假設這些水均勻地湧向地球各個方向,谷歌娘告訴我地球的海洋總面積是 3.6	imes10^8 km^2, 最終用融水的體積除以地球的海洋總面積,換算單位為米:

2.7	imes10^7div(3.6	imes10^8)	imes1000

掏出計算器一路跟著計算的旁友們,你們得到的答案將會是74.8米,但這畢竟是一個圖樣圖森破的模型,在各種假設之外,為了顯示方便使用了科學計數法,犧牲了一些數據精度,如果使用原始數據,這裡你得到的結果將會是55.4米。(對計算過程和數據來源感興趣的旁友可以閱讀拓展部分,你天賦異稟,不如來讀個PhD)

然而得到這樣一個數字並不是問題的終點,這樣極端的情況是否會發生,融化如此巨量的冰需要怎樣的條件,會引發怎樣的連鎖反應,這些才是我們生而為人最大的擔憂,也是我們接下來要一一討論的。

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