水曜日, 7月 13, 2005

THE BIG CHILL

有人說30年後,英國的夏天會跟法國南部的相似,到本世紀末天氣可能像希臘般熱,說法的理據是「全球暖化」效應,但越來越多科學家相信,這對未來的天氣預測錯誤。Bill McGuire:「只可形容為災難性,明顯會影響地球所有人每天的生活…」Richard Wood:「預期英國東南岸海水會結冰,可能伸展數哩…」Bob Gasgosian:「其影響極其重大,影響經濟和政治,還有國家安全,沒國家例外。」假如這些科學家的預測準確,英國未來的天氣不會像法國南部,而是像阿拉斯加,而這情況可能在未來20年間出現。


—Faerce Islands 法羅群島—

在蘇格蘭北部大西洋水域,有漁業研究員首先發現來自深海的警告。杜魯專門研究海流,最關心的是海流怎影響魚類數量,但10年前他開始發現,水裡出現一些使他擔憂的跡象。Dr. Bill Turrell (Marine Laboratory、Aberdeen):「這些探測結果使我們非常擔憂,我們從沒見過這樣的改變,一些不快速發生或停止的改變。」杜魯相信這些跡像是氣候可能有災難性轉變的證據「這些是基本和重大的改變,會影響我們及我們後代生活環境氣候。」假如他的憂慮正確,英國未來的氣溫會大降,可能類似冰河時期。

冰河時期展示大自然最強威力的一面。Prof. Bill McGuire (University College London):「是地球上曾發生的最猛烈、最具破壞性的自然現象。冰川自高地傾瀉而下,從極地外湧,沿途沖毀一切。岩石被擠壓毀碎,高山被夷平;填滿山谷。」在地球歷史中,來自北極冰原曾逾20次外湧,最近一次在十萬年前發生,英國當時被埋在冰墳裡。Bill McGuire:「在過去二百萬年,冰原曾逾20次毀滅北半球一切。」這現象非常可怕,使科學家多年來想找出其成因,及這情形是否會再出現。

科學家研究太陽這熱力終極來源,發現冰河時期規律配合地球繞太陽運行軌跡一些奇怪晃動。這些晃動改變太陽照射地球的熱力,影響冰原增進或後退。Prof. Richard Alley (Penn State University):「地球運行軌跡這些晃動非常有規律和可預測,這可解釋地球怎緩緩進入冰河時期,之後再脫離冰河時期。」他們發現冰河時期並非隨機發生,而是跟隨一緩慢可預測的規律。冰原需九萬年時間形成,約一萬年時間溶解,這使科學家能計算下次冰河時期何時出現,結果使人安心,該在數千年後才再出現。Richard Alley:「我們不預測氣候劇變和冰河時期會在人類這數十代間發生。」就太陽的有關研究似乎清楚顯示氣溫不會劇降—這是傳統理論。


—Summit Camp、Greenland 格陵蘭高峰營地—

亞里在15年前到格陵蘭研究氣候自上次冰河時期怎轉變。「當我們開始在格陵蘭研究便知道會有重大發現,預期會有使我們驚奇的發現。」格陵蘭就像歷史悠久的溫度計,以獨特方式記錄過去十萬年每年氣候轉變。冰層就是紀錄,越近底部冰層年代便越久遠。「把探鑽所得冰層核心排列,會有約兩哩長,那就像長兩哩的時光機。」每冰層都記錄了該冰層形成時地球大氣層發生的事情,無論是龐大天然災難痕跡,或是大類造成的污染,全被冰封完整保存。「冰層核心部分層次分明,從而可找出當時大氣層狀況,是否有火山灰燼和硅酸,或古羅馬人煉鉛遺留下來的痕跡,世代空氣中的物質,留存在當代的格陵蘭冰原,成為歷史紀錄。」所保存紀錄中最重要的是氣溫紀錄。亞里帶回化驗所的冰,包含上次冰河時期自開始以來的年度天氣報告,他要找出的是冰層含重水量差別,基本原則是重水越多,氣候越溫暖。根據有關氣候轉變的傳統智慧,他該發現上次冰河時期的重水量,隨世界冷凍及和暖起來緩慢轉變,但他發現的不是這樣。「這使我們大惑不解,許多人感到驚訝。」他發現的轉變絕不緩慢,氣溫會災難性地驟降,發生次數比根據冰河時期規律預測的多許多。「世界有時的確緩慢地轉變,但有時會剎那間便改變。」地球過去有大量破壞性氣候先例,情況沒全盛冰河時期般壞,但已足夠把英國變成阿拉斯加。

科學家意圖找出這些災難性氣候因何引發,在冰層紀錄中搜尋線索。是否有龐大火山遮擋陽光?沒證據顯示曾有這情形。曾有連串流星撞擊?也沒有證據支援。太陽軌跡有更多晃動?也不是。沒人能解釋亞里所發現,但有一人相信自己知道原因。布魯卡被視為氣候科學大師,他相信這現象與海洋有關。Prof. Wally Broecker (Columbia University):「我深信問題核心在海洋,起因在海洋裡。」不是所有人都贊同他這說法「開始時總是贊同的人少,認為想法瘋狂的佔大多數。」布魯卡特別留意墨西哥灣流(Gulf Stream),這給英國帶來溫暖天氣的灣流,起自赤道以南,流過墨西哥灣時吸收熱帶的熱力,再繼續流經英國海岸。Broecker:「它大約等同世界雨量總和,每秒流量一千五百萬立方米。」這海流承載的熱力,等同一百萬所發電站的能量,這使英國與加拿大同緯度區域的海水和暖得可游泳,在加拿大則住了北極熊,但最重要的事在更北處發生—海流下沉。Broecker:「海流到達大西洋北部冷卻硬化後,沉入深海回流。」下沉過程因海水鹽分而起,鹹水在格陵蘭附近冷卻硬化,直往下沉到海底,隨著向南回流至灣流開始的地方,之後再重複流程,循環不斷傳送水和熱,故這海流被稱為「傳送帶」。在格陵蘭海岸下沉的過程最關鍵,英國因此而溫暖,布魯卡開始推測,假如這傳送帶流程停止會怎樣?氣溫驟降現象是否因此而起?問題是大多數科學家相信海洋永不改變。Broecker:「人們傾向相信海洋恆久不變,大家都假設海洋特性穩定,但其實海洋在轉變,並引起混亂。」隨著有事使所有人震驚,這事微細得本可能被完全忽略。

基韋勛爵研究海底泥土樣本,海底泥層核心就像格陵蘭的冰層,記錄了海洋活動歷史及上述傳送帶情況。基韋特別留意叫有孔蟲的細小貝殼,有孔蟲專吃下沉到海床上的營養物。Dr. Lloyd Keigwin (Woods Hole Oceanographic Inst.):「有孔蟲的貝殼以碳酸鈣製造,就像其他沙灘上的貝殼一樣,從水中吸取碳、氧氣和其他元素,以製成貝殼。牠們貝殼的物質反映水的物理屬性。」傳送帶流動時,大部分營養物掠過有孔蟲,故牠們的貝殼通常養料缺乏。「當傳送帶在北大西洋深處不斷流轉,沒多少營養物沉聚,但假如傳送帶停下或慢下來,便會有較多營養物沉聚。」基韋研究出方法,量度有孔蟲吸收了多少營養物。「在這裡加少許液體氮,這裝置便能吸取樣本跌進熱酸時釋放的二氧化碳,很快便知道當時傳送帶是否有流轉。」出乎意料之外,他發現貝殼成份差異極大,這顯示傳送帶在過去曾停下。這研究報告發表之後,布魯卡明白其意義,這正是他在找尋的線索。Broecker:「科學家的最大喜樂是發現新事物,大自然就像刻意隱藏她的奧秘。」布魯卡知道,格陵蘭冰層所發現的氣溫劇降,與貝殼顯示的傳送帶停止,必定有關連。Broecker:「這連結我研究的兩種事情,把海洋和氣候連繫起來,我突然醒悟,稱為傳送帶的北大西洋深處海流,可影響氣候,這海流流轉與否,會在歐洲引起氣候巨變。」布魯卡相信,在格陵蘭發現的氣溫劇變,因當時傳送帶停止流轉而起,這曾發生的現象可以再出現,到時英國便會陷入苦寒天氣,但這理論有一明顯漏洞。

這是全球暖化年代,不是冷卻年代,氣溫最高的10個年份中,過去10年佔了8個,氣候專家預測氣溫上升速度,會是上次冰河時期以來最快的。Dr. Richard Wood (Met Office):「預測全球暖化情況的模型顯示,到本世紀末,全球氣溫會上升5.5至6度,從歷史角度看,千百萬年前才有這麼溫暖的氣候。」世界各地都感受到全球暖化效應,熱門話題是怎應付較熱天氣,及其附帶極端情況,沒人提及冰雪。Bill McGuire:「全球暖化會使英國居住環境惡化,尤其因冬季不單止多雨量,還會有突發性暴雨,故河流會常氾濫,影響會更嚴重。」Richard Wood:「熱帶氣旋次數會增加,熱帶以外及英國和歐洲一帶會常有風暴。」政府緊急為這些改變作準備,但近年的發現顯示,我們要應付的不是炎熱多雨天氣,而是冰雪,但我們對全球暖化的瞭解,可能不夠深入。


—Kangerlussuaq Airbase、Greenland 康克魯斯瓦格空軍基地—

NASA(美國航空及航天局)的科學家在北極圈有重大發現,克拉比爾與他的同事在過去十年,監察全球暖化對格陵蘭冰原影響。Bill Karabill (NASA、Wallops Island):「這地區可被視為長1000哩、闊4000哩、厚2哩的立方冰塊,在這裡可研究全球性氣候。」冰原大遼闊和荒蕪,多年來都難以在冰原地上準確量度全球暖化效應,故研究人員改到上空。格陵蘭是世上最龐大冰原之一,假如它開始溶化會影響全世界。Dr. Bob Thomas (NASA、Wallops Island):「假如它全溶化掉,水平線會升高6至7米。」研究員以衛星全球定位儀及雷射器勘測冰原,衛星儀量度飛機高度,雷射器量度飛機與冰原距離。Bill Karabill:「每秒有五千獨立光線,以既定模式掃瞄冰面,以10厘米精確度量度冰原。」他們每5年沿相同路線飛越這島,每次都量度冰原高度,比較量度所得,便知道冰原在擴大還是縮小。Karabill:「冰原肯定在轉變中,格陵蘭冰原周圍邊際都在變薄,每年都有等同50立方千米的冰雪自格陵蘭冰原消失。」這500億公噸自格陵蘭溶化的水,顯示全球暖化可能影響到這裡冰原,有一種改變更使他們震驚。他們開始量度島上最大冰川之一。Bob Thomas:「5年前,冰川每年伸展約6至7公里,那與降雪量大約相稱,但5年後,伸展速度幾乎加倍。」現在冰川每年伸展12公里,這增長似乎與全球暖化有關連。這是世上移動最快的冰川,每天流進海洋的淡水,足夠供應倫敦數月所需。全球暖化效應,似乎正改變世上最大冰原地貌。Thomas:「我相信全球暖化影響格陵蘭冰原動態,因溶化的水經裂縫滲至河床,發揮潤滑作用,使冰更容易流動。」NASA最近估計,從格陵蘭流出淡水量會加倍,至每年100立方千米,這些淡水大部分流向傳送帶下沉區,科學家開始想到,這大量淡水會怎影響傳送帶,傳送帶由鹹水推動下沉,太多淡水會稀釋鹽分,鹽分淡化太多傳送帶便不會下沉。Dr. Terry Joyce (Woods Hole Oceanographic Inst.):「令人驚訝的是,這系統多精細,只相差1%鹽分,水便可能因鹽分不足而不下沉,傳送帶便會停頓。」傳送帶停止會引發災難性氣候,究竟流入多少淡水便會導致這情形,科學家不知道,他們只知道淡水不只來自格陵蘭,還有來自另一更大淡水源頭,現時的預測,是全球暖化會使雨量大大增加,因暖空氣能承載更多水分,移向北冷卻後便會多下雨。


—River Ob、Siberia 西伯利亞鄂畢河—

在2000年,美國一組科學家前往西伯利亞,研究全球暖化對世上一些最大河流的影響。Dr. Bruce Peterson (MBL、Woods Hole):「鄂畢、艾奈賽和埃琳娜河,合共排水量等同三條密西西比河。」河流收集了廣大區域雨水,承載近20倍淡水量流向下沉區域,此外還有格陵蘭的溶冰。彼德遜要找出全球暖化是否使這些河流水量增加,過去一百年全球氣溫只增加約半度,他量度流量有甚麼改變。Peterson:「每年流量增加了128立方千米,可能想像不到128立方千米是怎樣,那是非常大量的水。」在未來這世紀,全球暖化程度預期會增加10倍,彼德遜計算那會使淡水量增加多少。Peterson:「我們預計100年後,這些河流的排水量會增加約50%。」世界一些最大河流排水量增加50%,這前景可怕,假如彼德遜的預測準確,大量淡水會從西伯利亞北部淹至,流往傳送帶鹹水區的淡水量,可能每年再增加一千立方千米,其影響極其重大。杜魯就是發現深海有這樣跡象,他在蘇格蘭北部法羅群島監察流過該地傳送帶鹹度。Turrell:「我們用這儀器量度海洋鹽分,我們把這些瓶子收集的海水樣本帶回船上分析,配會海裡電子探測儀器,這裝置下沉至海床時,每秒量度溫度和鹽分近25次。」假如水的鹽分下降,便顯示傳送帶的驅動力轉弱。「這圖表顯示海底海水鹹度,從1900年到現在的鹹度。」鹹度一直穩定直至1970年代,之後便開始下降。「70年代末之後,海底海水開始淡化,淡化程度使我們懷疑測試出錯,便再拿取樣本,再向其他拿取同類樣本的國家查問,最後肯定真的有這樣轉變。」杜魯量度得有現代儀器記錄以來,最大最戲劇性轉變,還有更壞消息,他量度海底回程傳送帶,發現流量減少達20%。假如全球暖化開始影響傳送帶,這會是首先出現轉變。Turrell:「數年前我大概不會這樣說,因當時全球暖化效應仍未這麼明顯,現時已知道流入北極的淡水增加,西怕利亞河流排出更多淡水,北極冰原溶化釋放更多淡水,這是我工成以來所見最基本性轉變。」可能導致傳送帶停頓的過程已開始,不知道哪時會停頓,只知道已日漸接近。Richard Alley:「我相信傳送帶不會突然停頓,但得認真研究停頓的可能性。」Terry Joyce:「出現驟變的機會增加,全球暖化使我們越來越接近這險境,不知這情形何時會出現,只知道我們正接近邊緣,很可能在隨後百年內發生,有50%機會發生。」

傳送帶有50%可能不再流經英國海岸,世界最重要熱力來源之一,有二分一機會消失,假如一百萬所發電站停止提供熱能,人們會怎樣?關鍵在這何時發生。英國氣象局預測多種可能情況,其中之一是假如50年後傳送帶停頓會怎樣?他們權衡50年全球暖化效應與傳送帶停頓引起的區域性冷卻,結果顯示英國氣溫的確會下降。Richard Wood:「因海流停頓引起的冷卻效應,蓋過全球暖化效應,氣候仍會比現時的冷許多。」比現在冷多少?


—1962/63 Winter—

這是上世紀最冷的冬天,這反常嚴冬不容易忘記。Bill McGuire:「我這年齡的人會記得1962至63年的冬季,從62年12月26日至63年3月,英國大部分地區都有厚雪。」英國當時大風雪不絕,有一些地方雪厚達8米,氣溫降至零下22度。Richard Wood:「那對人民生活有極大影響,許多基礎結構設施不能運作,在全國多處地方,人們因風雪長期困在家裡。」整個東南部沒電力供應,農作物要用鑽機從地上鑽出,我們要求氣象局根據他們預測,計算這樣的冬天多久會出現一次,他們的答案是每7年一次。而科學家正研究另一情況。Bill McGuire:「只可形容為災難性…」Bob Gasgosian:「其影響極其重大…」Bill McGuire:「明顯會影響地球所有人每天生活…」Bob Gasgosian:「影響經濟和政治,還有國家安全,沒國家例外。」情況是灣流不是在50年內停止,而是在20年內,這被形容為可能性低,但衝擊極大情況。整個西歐北部氣溫大跌。Richard Wood:「氣候會變得冷很多,假如這真的發生,未來會非常寒冷,跟現在分別很大。」英國海岸線會變得難以辨認。「預期英國東南岸海水會結冰,可能伸展數哩。」我們將掙扎保持海岸線通行,使海港得以運作,陸上癱瘓情況將更嚴重,那時的大風雪會跟現時的不同。Bill McGuire:「那時會有冰暴,暴風帶來冰雨或雪,積壓在電纜和電話線上,使它們倒塌,這情形可能持續多天,使整個國家陷於癱瘓。」我們的基礎結構設施可能崩潰。「電纜結冰會斷裂倒塌,在冰暴最厲害期間,到處都可能有這情形。」假如有足夠預警,我們可計劃以適應這新環境,問題是不會有任何警告。Terry Joyce:「會快速突然發生,可能過去十年冬季和暖,隨著卻出現百年來最寒冷冬季,而隨後百年都會是那樣。」冬季會變得經常這樣子。Bill McGuire:「我們對灣流停頓全無準備,假如天氣變得每年有30或甚至100天地上都有雪,氣溫經常在零下20度,我們會難以應付。」英國現時的生活方式可能完全改變。

傳送帶停頓可能還涉及更大問題,真的發生的話可能導致全球性災難。氣象局有另一電腦模擬情況顯示,傳送帶停頓會影響世界各地雨量。Richard Wood:「有一件事使我們感到奇怪,就是不只我們這區域受影響。」地圖上深紅色地區(赤道一帶)的雨量會大減。「熱帶主要雨帶會南移,所有在紅色地區的國家,雨量會大大減少,這會影響世界那部分的許多人。」中美洲會是最受打擊地區之一,雨量可能減少達40%。「電腦模擬顯示,現時的雨林在那情況不能維持,樹林會枯萎被草原取代。」我們在漫長寒冬挨冷的同時,大片森林會枯死,根據電腦模擬是這樣,之後科學家發現這情形曾發生。憑據來自亞里的冰層核心,冰層核心包含古時氣泡,是大氣層怎變化的證據,亞里留意的是氣泡中的沼氣,熱帶大量下雨時,細菌會自然製造沼氣,乾旱時便沒有。「憑那些氣泡會找到當時有多少沼澤,這可告訴我們當時整個地區情況,假如部分地方變得乾燥,空氣中沼氣便會減少,氣泡會有顯示。」他發現沼氣水平與氣溫同時驟降,似乎傳送帶停頓使世界變乾旱。「北大西洋天氣變冷,而亞洲有部分地區,季風減弱或停止,北歐變冷的同時許多地方變乾旱,影響數以百萬計人民。」季風是亞洲次大陸千萬人命脈,農業倚賴高雨量,出現這樣的情況,會帶來規模難以想像的災難,會有饑荒、經濟崩潰,難民流離失所。Dr. Bob Gasgosian (President、Woods Hole Oceanographic Inst.):「在1962年,世界只有30億人口,現在有超過60億,假如出現經濟困境,這些人有何出路?假如災難像愛爾蘭饑荒般規模,我會非常擔憂那時情況。」這危機還有最後一個難關,傳送帶可快速停頓,要再啟動則困難得多。Terry Joyce:「傳送帶突然停止,怎再開啟?這就像要攀上懸崖,要有龐大能量才能攀上這懸崖。」Wally Broecker:「而期間沒辦法改變那情況。」Terry Joyce:「得扭轉數百年的全球暖化效應。」我們現在為更熱更多雨氣候作準備,但對氣候轉變最新發現挑戰這想法,指出我們的防禦措施可能走錯了方向。

資料來源:HORiZON - BBC

0 件のコメント:

コメントを投稿

登録 コメントの投稿 [Atom]

<< ホーム