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失败的冰河期,研究:人为暖化逆转千年自然降温趋势

2026-10-24 寰宇科学

全球暖化正导致北极冰川快速消融,最近发表在《科学》的研究发现,如果没有人类大量排放温室气体,地球可能正缓慢迈向下一个 冰河时期,显示人类活动对地球气候的影响,甚至可能强大到足以中断延续数千年的自然气候周期。

美国哥伦比亚大学与科罗拉多大学等科学家研究加拿大巴芬岛(BaffinIsland)的巴恩斯冰盖(BarnesIceCap)。巴恩斯冰盖是上一次冰 河时期覆盖北美大片土地的劳伦泰德冰盖最后残存部分,对研究地球气候历史具有重要意义。

北美洲冰盖在上一次冰期与现在覆盖区域比较。(Source:科技新报制图)

研究发现,巴恩斯冰盖约在3,600年前缩小至间冰期的低点,随后于 2,000年前重新扩张,并在1960年前后达到这一轮扩张的最大范围。

然而,随著人类工业活动增加,大气中的温室气体浓度持续上升,原本逐渐扩大的冰盖开始退缩。自1980年代以来,冰盖边缘平均每 年后退约4米,显示自然降温趋势已被人为暖化力量压过。

科学家历经半世纪亲身见证

科学家在半个世纪之间亲眼见证地球气候趋势的转变。研究作者科罗拉多大学科学家回忆,1972年他参加一支北极考察队,前往加拿大巴芬岛附近的偏远岛屿,原本计划等到夏季海冰融化后搭船返回,没想到当年海冰始终没有消退,整支队伍因此受困,最后只能徒步前往军用机场,搭乘运输机离开。

当时北极夏季气温正经历一段降温期,科学家一度认为,这可能是新冰河时期即将到来的征兆,甚至连美国《新闻周刊》都曾刊登相 关预测。到1970年代末期,科学家逐渐发现,温室气体造成的全球暖化正在压过自然降温趋势,作者也在每年北极考察时亲眼见证,海冰开始一年比一年更早融化。

此外,1950~1960年代的早期研究曾认为,巴恩斯冰盖长期处于稳定状态,但当时其实正好是自然降温与人为暖化力量短暂取得平衡的特殊时期。

冰川下植物遗骸找答案

为了重建冰盖的历史,研究团队于2022年采集冰川退缩后露出的苔藓、灌木等植物遗骸,并利用放射性碳定年技术,推算植物遭冰雪覆盖而死亡的年代。由于冰盖扩张时会掩埋地表植物,这些被冰封的植物就像天然时间胶囊,记录冰川前进的过程。

研究人员再结合岩石暴露定年、历史航空照片等资料,确认巴恩斯冰盖确实经历长达千年以上的扩张,直到近代才突然转为退缩。研 究作者指出,这项发现充分展现温室气体改变地球气候的强大力量。

人类干预影响自然气候周期

地球气候原本就存在冰期与间冰期交替的自然周期,主要受到地球公转轨道、地轴倾角及岁差变化影响,统称为米兰科维奇循环 (MilankovitchCycles),当北半球高纬度地区夏季接收的太阳辐射减少,冬季积雪便更容易保留,逐渐 累积成冰川,并通过反射更多阳光加强降温。过去约80万年的冰期与间冰期,大致以10万年为一个循环,其中寒冷的冰期通常持续约8~9 万年,温暖的间冰期则约1~2万年。

按照这项自然机制,北极部分地区原本具备重新形成大规模冰盖的条件,研究人员对自然冰期发展的推估,如果自然降温持续,劳伦 泰德冰盖可能需要约3万年,才能重新扩张至覆盖北美大陆大片地区的规模,但持续增加的温室气体却使夏季融冰量超过冬季积雪量,最 终扭转长达千年的冰盖扩张趋势。

不过,研究人员也强调,巴恩斯冰盖的变化,虽然提供新冰期可能已开始的证据,却不能直接证明全球性冰河时期即将到来,更无法 确定人类是否永久阻止下一次冰期。

这项研究揭示一个值得深思的现象,全球暖化不只是让冰川融化、海平面上升,更可能改变地球的气候节奏,过去需要数千年才能形 成的自然气候变化,如今可能在短短几个世纪内被人类活动改写。