台湾的福卫二号拍摄的彩色影像,揭示了威尔金冰架崩解的详细过程及结果。科学家担心,《明天过后》的电影情节不再是虚构,而是真实的迫在眉睫!

二零零八年二月二十八日,位于美国科罗拉多大学的全美国家冰雪资料中心(National Snow and Ice Data Center; NSIDC)侦测到位于南极半岛西南部,距离南美洲大陆南端仅一千六百公里的威尔金冰架(Wilkins Ice Shelf)突然发生大规模崩解现象。 

科学家认为,威尔金冰架崩解是由于南极地区严重的暖化造成的。


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冰架崩解 《明天过后》非虚构

南极威尔金冰架发生断裂。(法新社)

文 ◎ 孙帼英

台湾的福卫二号拍摄的彩色影像,揭示了威尔金冰架崩解的详细过程及结果。科学家担心,《明天过后》的电影情节不再是虚构,而是真实的迫在眉睫!

二零零八年二月二十八日,位于美国科罗拉多大学的全美国家冰雪资料中心(National Snow and Ice Data Center; NSIDC)侦测到位于南极半岛西南部,距离南美洲大陆南端仅一千六百公里的威尔金冰架(Wilkins Ice Shelf)突然发生大规模崩解现象。 

科学家认为,威尔金冰架崩解是由于南极地区严重的暖化造成的。台湾台南成功大学卫星资讯暨地球环境研究所副教授刘正千与台湾国家太空中心合作,运用台湾的福卫二号拍摄两米解析度彩色影像,揭示了威尔金冰架崩解的详细过程及结果,在台、美、英、德等国引起很大的震撼,许多媒体都以头条新闻报导。 

威尔金斯冰架位处南极洲西部南极半岛一个面积为一百三十公里乘一百一十公里的冰架,名字是由UK-APC于一九七一年改的。 

其实早在一九九三年,英国南极调查局(BAS)教授David Vaughan 预计,若南极洲以这个速度暖化,威尔金斯冰架北部将于三十年内消失。 

冰雪资料中心的首席科学家斯加博斯(Ted Scambos)表示,有一座巨大的冰山(四十一公里乘二点五公里)由冰架西南的前缘坠落,诱发冰架内部面积高达五百七十平方公里的范围快速崩解分离。

高解析度卫星遥测 


然而,想要了解冰架崩解区域的动态变化,并进而探讨其发生的机制,则需要具备高空间与高时间解析度的卫星遥测资料。 

目前一般均使用中低解(一公里)析度的卫星遥测影像对极区主要的冰架进行全面监控。 

据刘正千解释说:“所谓卫星一公里的解析度,系指大于地面实际距离一公里的形状才能拍摄出来,小于一公里的就看不清了,换句话说,使用中低解析度的卫星遥测影像,只能知道崩解的范围,但不清楚里面发生什么事,因此需要各国科学家给予支援。” 

威尔金冰架崩解事件,让科学家担心,《明天过后》的电影情节不再是虚构,而是真实的迫在眉睫! 

全球百分之七十的淡水以冰的型态储存在南极,如果南极的冰都融化,可以让海平面上升六十几米。

这时候,特别是一些地势比较低的国家根本就不见了,即使是台湾,海岸线也都不一样了!刘正千接受记者访问时,剖析了威尔金冰架崩解事件的来龙去脉,并呼吁民众:拯救地球,刻不容缓;减缓暖化,自身做起。 

冰河期的形成 

刘正千表示,海平面上升的情形在地球长远的历史来看,过去的确发生过,而且是周期性的发生,每隔一段时间就会进入到冰河时期,不过这时间非常非常长,有几千年的小冰河期,也有几万年、几十万年的长冰河期。全球暖化的结果会导致温度下降,最终进入冰河期。冰河期发生的时候南北极的冰会慢慢向赤道方向扩展,以致中低纬度地区都被冰雪覆盖。 

他说:“地球是一个系统,一旦对它持续加热,到了一定的程度它要平衡,于是冰河期就发生了。所以说,全球暖化会加速地球进入冰河期。《明天过后》虽然是电影,其中很多描述是有科学根据的,包括为什么突然间气候会有这么大的剧烈的变化。” 

他进一步解释:“由于海洋南北方向的循环,即‘温盐循环’被切断了,地球的热没办法达成平衡,致使高纬度地区产生剧烈的风暴,促使那个地方的温度顿时下降。” 

冰架崩解的因果 

为什么科学家那么关心冰架崩解?刘正千指出,冰架崩解跟全球暖化、海平面上升有很密切的关系。

现在南极大陆的冰能很好的保存,是因为在大陆的边缘和海洋之间有许多冰架或称冰棚支撑着,阻止了大陆上的冰流到海里。

冰架像是被用刀子将切开,长度可达数公里但宽度却仅有数百米,边缘平直整齐。(刘正千提供)

由于强烈的融冰作用与可能的狂风巨浪影响,宽约一百五十米的狭长块状冰山不断破碎断裂成房屋大小尺寸的冰块碎片。(刘正千提供)

过去几百年来,冰架在夏天融化一些,冬天又结冰,维持稳定的平衡。“但是全球暖化的结果,温度上升。全世界温度上升最快的地区就是在南极半岛的西边,平均每十年上升摄氏零点五度,五十年来已经上升二点五度了。” 

“在南极就是冰、水、海,很多冰在夏天开始融化,温度高时海冰也会融化,没有海冰的情况下,海浪会直接拍打到冰架,冰架本身也会因为温度上升而融解,导致冰架发生山崩似的崩解倒塌,在某些情况下不是局部的倒下来,而是一整片的倒下来,就像这次的事件一样。” 

由于许多大陆冰河是靠冰架支撑,一旦冰架崩解,冰河不再受到局限而自由进入海中,更将加快海平面上升的速度。因此监控冰架的变化并研究其发生崩解事件的机制,是国际上非常关注的重要课题。 

台湾福卫二号详细取像 

台湾国家太空中心与美国太空机构素有合作关系,过去有很多经验,利用卫星监控地面的自然灾害或环境变化,提供珍贵的讯息。三月五日,应斯加博斯要求,刘正千再次与国家太空中心密切合作。 

三月八日,在良好天候下,运用台湾的卫星福尔摩沙二号(福卫二号)独特的轨道设计与先进的影像处理技术,对威尔金冰架崩解的关键区域进行连续取像工作。经过成大团队的处理,这幅珍贵的两米解析度彩色影像首次揭露了冰架崩解的详细过程。 

威尔金冰架崩解过程 

从二米解析度的彩色影像中清楚地看出,整个冰架崩解的过程,看起来很不可思议,就像是被人用刀子将冰架一条一条的切开,边缘非常平直整齐,长度可达数公里但宽度却仅有数百米。这些狭长而平滑的长方形冰砖无法保持直立而不断倾覆、漂流前进、碎裂,最后被带走。

冰架的边缘崩解碎裂倾倒而呈现出深层冰块在刚刚暴露于大气时,所特有的天蓝色特征。由于强烈的融冰作用与可能的狂风巨浪影响,宽约一百五十米的狭长块状冰山,不断破碎断裂成为房屋大小尺寸的冰块碎片。

冰架崩解区域出现了许多垂直于崩解面明显的裂缝与渠道,在其汇流位置更有几处疑似水塘的出现。(刘正千提供)

从三月八日影像的东北方向即发现有新的裂缝已经产生。
(刘正千提供)

与三月十一日较差天候所拍摄同区域的影像比较起来可以发现,短短三日之中,冰架崩解区域出现了许多垂直于崩解面明显的裂缝与渠道,在其汇流位置更有几处疑似水塘的出现。 

由于水流无孔不入及比重大于冰块的特性,往往会从缝隙流穿整座冰架,甚至可以深达冰架与基岩的接触面,使整座冰架更容易滑动,进而触发更大规模的崩解事件。因此,这些裂缝、渠道与疑似水塘的出现,着实让研究团队忧心不已。尤其是从三月八日影像的东北方向,即发现有新的裂缝已经产生。 

倘若裂缝继续扩大,恐将触发另一次更大规模的崩解事件,后果不堪设想。如今,威尔金所残存的冰架仅靠一道窄约六公里、尚未崩裂的冰块保护,使其不至于进一步的崩解。 

英国南极调查所(British Antarctic Survey; BAS)的团队成员亦安排了一次飞越崩解冰架区域的任务,拍摄影片并搜集各种现场观测资料加以佐证(录影带)。之后台湾成功大学、美国NSIDC、英国BAS等国际顶尖团队,才联名共同公布此一发现。 

地球在告诉我们一些讯息 

其实威尔金冰架崩解,科学家并不意外,他们早就预期南极冰架会崩解,只不过,原来估算大概要十五年后才会发生的事,却在今年提早发生了,由此可见全球暖化的速度已经超乎我们所预期的。 

刘正千表示,这次事件给我们上了很好的一课:全球暖化的危机不是十五年后,是现在!不是渐进,是突变!希望这个事件不只是新闻,而是更能体会到我们居住的地球已经在告诉我们一些讯息,如果我们不回应的话,它会用更激烈的手段来反应。

环保喊了多少年,我们的脚步总是很缓慢。现在补救来得及吗?刘正千相信,社会大众愿意做一些事情,只是收到的讯息、教育或警讯不够,不知道问题的严重性。 

他鼓励大家去看高尔得到诺贝尔和平奖的记录片《不愿面对的真相》。他说:“其实有些事我们马上就可以做了,譬如,从生活做起,减少二氧化碳的排放量。如果大家都不做,到了一个地步,我们可能投入更多的金钱、资源都没办法把地球扭转回来,那时候就遗憾了。” 

刘正千希望,电影导演或动画专家把冰架崩塌的情景呈现出来,让我们宛如身历其境。“设想,一个人站在冰架上,数百米高的冰架顿时崩塌断裂,很快的整个大地都在移动,身边的冰块都在融解,整个大地都在激烈的变动,他就会知道《明天过后》的情节是真实的、激烈的进行着。”他认为,科学家有责任将所观察到的现象、所搜集到的资料,其背后隐含的意思,转化成真正能传达到人们心里面的讯息。 

照理说,距离进入下一个冰河期,还要很长的时间,不过,刘正千忧心的表示:“地球温度上升的速度,及空气中二氧化碳的浓度,却已经达到很快要进入冰河期的边缘了。” 

“减少二氧化碳的排放量关系到每一个人的生活习惯,要我们每个人都能体悟到它的严重性并且愿意确实做到,这个考验很大。”刘正千说:“大自然会不会给我们一点机会?是一次就死当了,还是会给我们一次补考的机会?”◇

刘正千博士。

刘正千小档案

刘正千,一九九二年获国立台湾大学应用力学研究所硕士。一九九六年年公费留学英国伦敦大学帝国理工医学院(Imperial College),二零零零年取得环境、地球科学与工程博士。曾任美国国家航空太空总署史坦尼兹太空中心NRC助理研究员,现任台湾成功大学卫星资讯暨地球环境研究所副教授。 

曾获台湾国立成功大学“产学合作计画进步奖”、“学术期刊论文发表进步奖”、“研究优良奖”、“研究杰出奖”,二零零七年荣获台湾行政院国家科学委员会“吴大猷先生纪念奖”。 

刘正千开发了一套“福卫二号影像自动处理系统”,运用少量人力即可准确且快速地处理大量的卫星遥测影像,达成灾害评估、环境监控、土地利用变迁、农林规画以及科学研究与教育等遥测任务的需求。 

二零零七年十二月在AGU国际会议上,刘正千发表专题报告,介绍福卫二号所拍摄到全世界第一幅南极科学站高解析度的卫星影像,以及福卫二号在极区研究的潜力,引起国际上相当的关注。并获得美国NSIDC等顶尖团队邀请,共同进行极区变化与全球变迁的研究。◇

本文网址:http://mag.epochtimes.com/067/4580g.htm(新纪元周刊)