二十一世纪中叶冰川消逝高峰:全球变暖下的冰川数量临界点

《Nature Climate Change》:Peak glacier extinction in the mid-twenty-first century

【字体: 时间:2025年12月17日 来源:Nature Climate Change 27.1

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  本刊推荐:为量化全球变暖对冰川数量的具体影响,研究人员开展了“冰川消逝高峰”主题研究。通过三种全球冰川模型(GloGEM、OGGM、PyGEM)模拟RGI v.6.0记录的21万条冰川在四种升温情景(+1.5°C至+4.0°C)下的演变。结果表明:全球冰川年消失量将在2041-2055年达到峰值(+1.5°C时约2,000条/年,+4.0°C时约4,000条/年),且区域差异性显著。该研究首次提出“冰川消逝高峰”概念,为冰川文化遗产保护与气候政策制定提供量化依据。

  
当游客在阿尔卑斯山寻找标志性的冰川景观,当尼泊尔村民为雅拉冰川举行葬礼仪式,当冰岛建立全球首个“冰川墓地”——这些场景正成为气候变化最直观的注脚。尽管科学界已广泛记录冰川质量和面积的损失,但单个冰川的消失对文化、旅游及精神信仰的冲击尚未被系统量化。传统研究多聚焦冰川对海平面上升和水资源的影响,而冰川数量作为更具人文意义的指标,却因观测限制和定义模糊被长期忽视。正是这一空白,激发了苏黎世联邦理工学院Lander Van Tricht领衔的国际团队在《Nature Climate Change》发表突破性研究,首次揭示全球冰川消逝数量将在二十一世纪中叶达到峰值,且其规模直接取决于人类的气候选择。
研究团队整合了三种全球冰川演化模型(Global Glacier Evolution Model, GloGEM;Open Global Glacier Model, OGGM;Python Glacier Evolution Model, PyGEM),基于 Randolph冰川清单第6版(Randolph Glacier Inventory v.6.0, RGI v.6.0)的21.5万条冰川数据,模拟了四种政策相关升温情景(较工业化前上升+1.5°C、+2.0°C、+2.7°C和+4.0°C)下冰川的演变轨迹。关键技术方法包括:利用耦合模式比较计划第六阶段(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6, CMIP6)的气候模型驱动冰川模型;定义冰川消失的双重标准(面积<0.01 km2或冰量<1%初始值);通过11年高斯滑动平均识别消逝高峰年;并首次引入“冰川消逝高峰”(peak glacier extinction)概念量化年度消失数量峰值。
全球冰川消逝高峰集中于2040-2060年
如图1所示,全球冰川年消失量在+1.5°C情景下将于2041年达到约2,000条的峰值,而在+4.0°C情景下峰值推迟至2050年代中期且强度翻倍(约4,000条/年)。这一速率相当于一年内消失整个阿尔卑斯山的冰川总量,是目前年消失量(750-800条)的3-5倍。高峰时间差异源于高排放情景下更大冰川的延迟响应,表明冰川系统的惯性特征。
区域差异性由冰川规模与气候敏感性主导
小冰川主导区域(如高加索、欧洲阿尔卑斯山)的消逝高峰早于2040年,且对升温幅度不敏感——这些区域超50%的冰川将在未来20年内消失。相反,以大冰川为主的区域(如格陵兰冰盖周边、南极)高峰延迟至世纪末,且消失量随升温显著增加。中亚洲(含9万条冰川)作为全球最大冰川库,其中等规模冰川主导的消逝高峰(约2056年)直接塑造了全球峰值模式。
冰川存量世纪末面临重组
如图2所示,+1.5°C情景下全球约50%冰川可存活至2100年,而+4.0°C情景下这一比例骤降至10%以下。中欧、低纬度等区域将面临近99%的冰川损失,而南极等地仍能保留47-84%的冰川。冰川规模分布将系统性转向极小冰川主导,反映出现存大冰川持续萎缩但未完全消失的趋势。
方法学挑战与人文启示
研究指出当前模型未模拟冰川退缩过程中的碎片化现象(如瑞士奥泰马冰川自1850年来的分裂案例),且冰川数量受清单完整性影响显著(全球实际冰川数或达43.5万条)。然而,“冰川消逝高峰”的提出将冰川损失从科学指标转化为文化叙事:年度消失量峰值不仅是数字里程碑,更标志着生态系统、水资源与文化认同的转折点。正如作者强调,2040-2050年间每年消失2,000条还是4,000条冰川,取决于当代社会的气候决策——这一概念为《联合国冰川保护国际年》提供了紧迫的行动框架。
结论
该研究通过多模型集成预测,揭示全球冰川数量消逝高峰将无可避免地出现于本世纪中叶,但其规模与时间轨迹仍受控于温升目标。冰川消逝的时空格局差异凸显了小冰川区域的脆弱性与高纬度地区的缓慢性,而气候政策雄心直接决定冰川文化遗产的存续规模。将“冰川消逝高峰”纳入气候谈判框架,不仅完善了冰川变化的评估维度,更赋予冰冷数据以人文温度,警示人类活动正加速抹去地球的冰冻记忆。
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