远古冰层中的线索表明科学家低估了未来的海平面

NEEM 营地是格陵兰岛北部冰盖上的一个偏远的冰钻和研究设施，这里的天空总是出奇地怪异。午夜阳光。低云中闪闪发光的冰晶被称为“钻石尘埃”。但去年夏天，当降水而不是降雪时，营地上空出现了一道彩虹，NEEM 的科学家们简直不敢相信。“我去过那片冰盖的各个地方，在那么北的地方下雨——真是令人震惊，”科罗拉多大学古气候学家詹姆斯·怀特说，他领导着一支美国团队，与来自其他 13 个国家的团队一起在 NEEM 工作。

NEEM 研究的实地工作部分（取回了 2.5 公里长的冰柱）恰好发生在有记录以来格陵兰岛最热的夏季之一，这很合适。该冰芯揭示了 13 万年前的一段温暖时期，这可能是预测我们的星球将如何应对未来变暖的最关键的新工具之一。

NEEM 冰芯首次提供了整个伊缅间冰期格陵兰冰盖的照片，伊缅间冰期是最近两次冰期之间自然变暖的 15,000 年跨度。（NEEM 是北格陵兰伊缅冰钻的缩写。）在伊缅期间，地球轨道的自然变化使地球更接近太阳，使全球平均气温比工业革命前高出 2°C（北极地区的气温更高，在 3-5°C 之间）。这使得伊缅期成为科学家特别感兴趣的研究时期，因为 2°C 的全球变暖与联合国和其他国际组织确定的下个世纪可容忍变暖的温度上限相符（许多气候学家认为，到本世纪末，我们将达到甚至超过这一极限）。而科学家们对伊缅时期的了解可能会引起当今的担忧。

科学家们对伊缅期的了解可能会引起当今的担忧。根据对冰芯中的古气候记录以及海滩和珊瑚礁曾经的位置的研究，研究人员认为，伊缅期气温升高可能使全球海平面比现在高出 8 米（26 英尺）。这将使许多沿海城市被淹没，包括迈阿密、洛杉矶大都会区和纽约大部分地区 [见图]。伊缅期，极地冰盖在数千年间融化；尽管国际社会设定了目标，但许多科学家认为下个世纪海平面的急剧上升是不可避免的，并不会导致海平面立刻上升 26 英尺。“即使到 2100 年气温稳定下来，此后的几个世纪海平面仍将持续上升，”NASA 戈达德太空研究所气候建模师、专门研究古气候数据的 Gavin Schmidt 说。他说，冰盖需要数百年的时间才能对海水温度升高做出完全反应，“而且我们对此能做的事情并不多。”

从 NEEM 站点取出的冰芯有离散的、通常可见的环，就像树干一样——每个季节的降雪都会形成一层新的新鲜冰层。通过研究这些层的化学组成，NEEM 科学家了解了多年来大气温度和冰盖的高度。这些数据带来了一个重大发现：之前的模型假设格陵兰冰盖在伊缅期最热的时候至少已经消失了一半，但冰芯显示冰盖的总体积仅减少了 25%。据领导 NEEM 项目的哥本哈根大学古气候研究员 Dorthe Dahl-Jensen 称，这些融水只能解释全球海平面上升约 2 米。因此，剩下的 6 米水主要来自地球的另一个主要海平面“同谋者”，詹姆斯·怀特喜欢这样称呼它：南极冰盖。这一新发现表明，西南极冰的融化能力远超之前的想象。

准确了解冰在什么时间点是什么，是测试计算机模型的关键工具，这些模型可以预测未来冰盖何时、何地和如何融化。随着古代气候数据越来越可靠，科学家可以使用这些数据来检查和改进他们的模型。

施密特说，就在五年前，这种冰盖建模还只是一种“家庭手工业”——充其量是即兴的，最坏的情况是不准确的。2007 年，联合国气候变化政府间小组 (IPCC) 发布了第四份也是最新的评估报告（指导未来几年的气候科学和政策），预测到 2100 年海平面将上升 18 至 59 厘米——许多科学家认为这个范围是基于不充分数据做出的糟糕估计。施密特说，这份报告激励了研究古代气候的古气候学家和建立气候模型的物理学家开始密切合作。施密特说：“上一份报告对整个海平面问题的搁置促使人们在冰盖建模方面付出了巨大的努力。现在确实是他们加把劲的时候了。”

不幸的是，更清晰的未来图景并不一定意味着更光明。今年 9 月，IPCC 将发布其第五份也是最新报告的科学部分，其对未来世纪海平面的预测预计将上升，部分依据的是冰盖融化的新模型。在预测未来的领域，一些来自过去的硬数据可以大有帮助。