普林斯顿冰川学家说，几个工程大项目可以帮助稳定世界上最危险的冰川
正如其最忠实的忠实拥护者会告诉您的那样，
地球工程不仅在原则上是可能的-它已经在起作用。
他们说知道这一点是因为我们已经在做-我们将此过程称为全球变暖。 人类每年向大气中释放数十亿吨的温室气体，结果，我们已经创建了一种不同的气候系统：比自农业问世以来人们所居住的气候系统更热，更湿，更不灵活。
到目前为止，逆转这些变化的最有希望和最廉价的方法也在全球范围内解决该问题。 研究人员讨论了飞机如何定期向高空喷射气体，这将阻止部分阳光到达地球表面，从而冷却地球。 这个想法得到了积极的讨论，被称为太阳能地球工程。 在2017年8月，
一百多位科学家在一次非正式会议上
讨论了它； 哈佛大学已斥资750万美元开设了一个研究该问题的中心。
但是，这种技术的负面影响无法预料。 它可以通过冷却某些地方并在其他地方引发干旱来创建成功和失败的地区。 如果采用较窄的方法怎么办？ 如果科学家能够预防气候变化的一种灾难性症状-例如海平面的快速上升-而又不干扰自然，该怎么办？
普林斯顿大学冰川学博士后迈克尔·沃洛维克（Michael Wolovick）相信这是可能的。
在过去的几年中，沃洛维克一直在研究以下问题：一组针对性很强的地球工程项目是否可以将海平面上升延迟几个世纪，并给人们时间以适应气候变化，并有可能扭转它们。 他正在研究是否有可能在世界上最不稳定的冰川附近建造水下隔离墙-即沿着海床延伸数公里的大堆沙子和石头-来改变冰川对海洋和大气层变暖的反应，以大幅度减慢或扭转它们的崩溃。
如果按计划进行工作，那么这些巨大的墙壁会使冰川完好无损地保持十倍，而没有采取任何措施。 在最简单的模拟中，墙壁的存在会导致这样的事实：在100年后坍塌的冰川又要花费数千美元。
沃洛维克于2017年12月在美国地球物理学会年会上介绍了他的工作，在那里我看到了他的工作。 在接下来的几周里，我们与他讨论了这个话题。
“我之所以提出这个项目的原因之一是，针对性很强的措施可以带来更好的结果。 他告诉我说，广泛的太阳能地球工程学会影响整个星球的规模，但是这种方法的问题也可能是行星问题。
到目前为止，他的建议尚未在媒体上得到详细描述，但他的建议是尝试着手解决问题的根源。 格陵兰岛和南极洲的冰川，这将导致海平面上升最快，现在受到了相对较好的限制。 尝试对它们进行处理与尝试扭转忙碌的世界天气系统不同。
他说：“它们的地理规模较小。” “就这些金钱和冰河所产生的公共影响而言，用同样的钱可以获得更多的收益。”
哥伦比亚大学冰川学教授，最近当选为美国地球物理学会主席的美国地球物理学会主席罗宾·贝尔说：“我们需要考虑如何解决这个问题。”地球科学学会是一个由60,000多名科学家组成的组织。
贝尔告诉我：“作为科学家，我们可以做出个人贡献，我们还花费大量时间弄清楚地球是如何工作的。” 当他在哥伦比亚写博士学位时，她曾是Volovik的顾问。 他们使用雷达
研究了冰盖弯曲和扭曲如何沿着下面的岩石运动。
“与此同时，我相信他属于一小撮人，他们说-嗯，我们是否可以做些事情来减缓冰对气候变化的影响并在未来改变其运动？ 她说。 -对于年轻的科学家，这样的陈述带有一定的风险，每个人都希望您做与其他人一样的事情。 但是有人需要采取第一步。”
尽管沃洛维克在普林斯顿花了两年时间研究这个建议，但他的想法仍停留在理论领域。 要使之可行，将需要数年的研究。 即使他们看上去是工人，他们也不会消除减少温室气体排放的需要。 缓慢的海平面上升不会影响气候变化的其他影响-
高温的急剧到来 ，
十年的干旱 ，
珊瑚礁的大规模破坏 。
这些想法只会给我们一些时间，减缓海平面的上升。 但是，对于生活在海拔不超过半米半的海岸上的1.5亿人来说，这可能就足够了。
这是对Volovik想法的描述：它应该如何工作，科学依据，专家意见。
根据Volovik的计划，有必要建立他所谓的“阈值”：海底堆积成堆的大量材料。 他说：“技术上没有什么特别复杂的。” “我想象一大堆沙子或其他松散的材料，可能还有一块巨石来保护它免受潮汐影响。”
沃洛维克说，仅通过在世界上最不稳定的冰川前建造这些巨大的墙，就可以阻止它们坍塌。 怎么了 该过程似乎违反直觉。 沃洛维克的急流不会超过水位。 今天将不再是海堤-而是新奥尔良周围的水坝，限制了水的流动。 这些将仅仅是海床水下地形的变化。
但是，我们目前对最大
冰盖融化原因的理解表明，这些壁实际上可以工作。 沃洛维克说：“我们从几十年的观察中了解到并获得了定性数据，知道南极洲的最大脆弱性，与其说是温暖的空气，还不如说是在温暖的水中。”
如今，大多数冰原附近的海面都非常寒冷。 但是只有上层水是冷的，并且位于较稠密和较热的水上方。 随着海洋中水的流动，它从中深处上升，接近南极大陆架，其巨大的冰川终止于海中。
当这种热水到达冰川时，它会溅到“冰障”的底部-这就是科学家所说的冰川前壁向海敞开的地方。 那里，温暖的海水腐蚀并融化了结冰。 冰川的水变成大海，海平面上升，冰川消退。
对于未来的地球工程师而言，这里存在一个关键事实：随着全球温度的升高，并非世界上所有的巨型冰川都会融化。 世界第二大冰原位于格陵兰，大部分位于海平面以上，仅在少数几个点接触海洋。 贝尔说：“格陵兰岛的冰原正在向北大西洋延伸。”
现在，海洋的温暖水正侵蚀着格陵兰岛最快的
冰河 -包括
雅各布沙芬冰川 ，该
冰川的冰山数量超过世界上任何其他冰川。 但是格陵兰岛也位于加拿大和北欧之间，因此比其他半球的对映体孪生体收集的温暖空气更多。 每年约一半的冰川质量损失是由于表面融化而发生的-当冰盖上方的空气变得太热而不能结冰时，就会发生这种情况。
上图所示，雅各布沙文冰川的冰山是格陵兰为数不多的大型冰川之一，由于与海洋接触而融化，上升到水面之上，并与海面相遇。 沃洛维克梦想在这里建造最早的急流之一。根据定义，沃洛维克的地球工程提案只能在海洋融化的情况下起作用。 但这很好：表面熔化虽然恒定，但速度慢。 海洋融化是快速且不可预测的，因此，在21世纪，大部分海平面的灾难性上升都将发生。 这一切都要归功于南极洲-更确切地说，是南极西部冰原（WAIS）独特的地理位置。
1950年代后期，第一个标记最南端大陆的科学家发现，南极洲西部的冰盖不同于格陵兰的。 格陵兰盾牌位于海平面以下的岩石上，WAIS位于地球上一个巨大碗的形像中。 它的大部分地下岩石都在海平面以下。 这一切都被一个奇怪的物理学所保留：“由于岩石位于海平面以下，因此冰盖附着在其底部的原因仅在于它太厚而无法游泳，”英属南极洲主管大卫·沃恩（David Vaughan）在最近的工作中解释道。审查。
二十年后，俄亥俄州立大学的冰川学家约翰·默瑟（John Mercer）将这一非同寻常的特征与人们温暖地球，用二氧化碳污染大气的新想法相结合。 1978年，他在《自然》（Nature）杂志上警告说，温暖的海水与WAIS岩石碗的相互作用可能导致灾难。
在任何终止于海洋的冰川中，温暖的海水都会腐蚀并融化屏障，这就是为什么海平面上升而冰川后退的原因。 但是下面的岩石WAIS偏向大陆中心-这意味着冰川中的大部分水都靠近其中心，因为它是中心最高的。 这两个事实共同导致了一种可怕的机制，其增长迅速而不受控制：WAIS退缩的每一米，使海洋获得的水比以前多一米。 同时，在撤退期间，每条冰流的巨大重量会将其推向饥饿的海洋。
将WAIS连接到海洋的冰川将不会随着时间的流逝而不断消失。 他们将加速走向死亡，每十年将越来越多的水倒入海洋，直到WAIS完全消失。 它们将塌陷并使海平面升高4.5米。
沃洛维克正试图停止这种机制。 他的模型说，只要在海床上建立一个门槛，我们就可以握住深水并阻止其进入冰川。 如果您减少清洗冰川屏障的温水，冰川将停止退缩，有时甚至会增加质量。
Thwaites冰川和Pine Island冰川俯瞰南极西部的阿蒙森海以南太平洋西部南极冰原中最大的冰流之一——Thwaites冰川和伸向海洋的冰川之一，这是最令科学家担忧的冰川之一。 目前，Tuiteys每年退退1公里。 当Volovik打开模型时，他首先允许她工作100年而没有建立阈值，以模拟时间的流逝和全球变暖的严重爆发。 跑步快要结束时，特威特山脉屏障从其当前位置退去100公里。
然后，他建立一个虚拟阈值。 他说：“然后他稳定下来，可以康复。” “在某些情况下，Twights的增长幅度大于当前的交易量，在这些情况下，壁垒正在上升至阈值。”
在最乐观的模型中，冰架-从屏障延伸到海中的浮冰-扩展并连接到门槛。 这减慢了冰川的前进并允许屏障前进。
甚至在最悲观的情况下-当Volovik指示模拟冰川进行侵蚀并更快地破坏阈值时-人类仍然有时间，因为冰川的寿命会增加400-500年。
沃尔维克警告说，他的模型是相当原始的，因此临时估算应被视为有前途的机会，而不是准确的预测。 他说：“您不必对模型的时间表期望过高。” “模拟过程从底部去除了许多小的不规则性，这些不规则性可以暂时稳定冰层。”
他建议关心海岸命运的人们在两个地方建造这种急流。 首先，它们需要竖立在格陵兰岛最大的冰川（例如雅各布湖）的峡湾中。 它们的宽度通常不超过2-3公里，并且其中的水下排水装置将类似于其他大型土木工程，例如迪拜
的棕榈岛 。 格陵兰由丹麦和格陵兰国民政府共同管理，这两个组织可能决定在此建设上共同努力。
如果急流在格陵兰运作，那么他建议人类在南极建造它们。 从政治上讲，这将是非常困难的-53个国家控制南极-这将超出以前的任何大型工程项目。 Thwaites冰川俯瞰大海的部分宽约100公里。 松岛湾冰川是另一条与WAIS相关的不稳定冰流，宽约40公里。 有兴趣的国家将不得不在两个地方都使用潜水艇进行建造，因为一些最佳的地方是漂浮在海面的冰架下。
2014年1月底，越野爱好者在南极的冰冷斜坡上行走他们将必须快速工作。 在过去的二十年中，科学家们在整个南部大陆上建立了整个卫星观测站。 他们的测量结果证实，南极西部冰川的撤退已经开始。 冰川已经变短，移动速度更快，其质量也比以前更小。 不管它是不是全面崩溃，它都只会在2050年某个地方才被人们所知。
如果这是一场崩溃，那么它将对美国造成最严重的影响。 世界上最大的冰川是如此之大，以至于它们拥有自己的引力场，从而吸引了海水。 大西洋和太平洋沿岸是WAIS引力影响的中心，导致这些地方的全球海平面上升幅度增加了25％。
在过去的几年中，一些科学家发现了一些仍可以加速WAIS崩溃的新机制。 其中之一是海冰斜坡的不稳定性。 在不断退缩的过程中，冰川的前缘可以上升到海底以上600 m以上。 冰根本不够坚固，无法承受如此重的重量。 它将崩溃，摩天大楼的大小的碎片将掉入水中。
另一个原因是水力压裂。 随着南极洲气温的升高，浮架上可能会形成水湖。 它们能够迅速摧毁其下方的冰块，就像2002年拉森海发生的一样，当时一块冰块的大小相当于罗德岛[来自托木斯克地区/ trans。]在短短几周内就崩溃了。 当架子消失时，它们后面的地面冰川将加速其出海旅程。
并非所有的冰川学家都同意计算机模型可以正确描述这些机制。 例如，去年，罗宾·贝尔（Robin Bell）和他的同事们在南极大陆架上发现了一个巨大的瀑布，以及许多其他特征，这些特征表明融水湖并不总是会破坏大陆架。
但是，如果将此数据包括在模型中，结果将令人恐惧。 2013年，国际气候变化专门委员会预测，到2100年，海平面上升不会超过98厘米；而在一个月前发表的一篇论文中，科学家们考虑了两个新机制，并指出，到2100年，海平面是最高实际上增长了146厘米。1.53亿人将看到自己房屋的洪水。
马萨诸塞大学阿默斯特分校的气候学家Rob Dekonto说，他对沃洛威克的技术持怀疑态度，但他明白为什么这样做值得。 他说：“我认为我的反应基本上是这样的：好的，短期内我们将放慢这些过程。” “我们什么时候可以决定这一切真的发生了？” 这是对工程项目的国际投资吗？”
他还担心沃洛维克的提议仅涉及温水，而他的研究表明，温暖的空气会导致融化湖的出现，其影响可能是灾难性的。 “在排放量高的型号中，夏季会出现长时间的高温，因此，会产生大量的融水。
我们知道，在某些情况下，无论海洋温度如何，这都会严重影响货架，”他说。 “我们可以避免Thwaites从下而上融化，但是如果每年夏天整个表面都被大量融化水覆盖，会发生什么呢？”科学研究所的气候学家Ken Caldeira。卡内基表示，在为该计划投入精力之前，他想听取工程师的意见。他在一封电子邮件中写道：“无需进行量化和咨询工程师，这只是建模方面的思想实验。” “我没有足够的资格来评估该提议，但对此表示怀疑。”过去已经发生过失败的WAIS地球工程计划。冰川学家曾经评估过将海水泵入南极洲中心以冻结并降低海平面上升风险的想法。 2016年，波茨坦气候研究所的Katya Friler及其同事研究了这一想法，发现这种行动实际上将加速冰川的运动，消耗全球能源的7％。Dekonto在一封电子邮件中写道：“在地球工程方面，我始终坚持将化石燃料留在地下，并依靠可再生能源等经过验证的现有技术。”沃洛维克本人也相信这一点。他告诉我：“必须强调的是，任何地球工程技术都不能替代减少排放的计划。” “海平面上升不是气候变化的唯一负面结果，而冰川地球工程学对热膨胀和海洋酸化以及突然的高温没有任何作用。”他补充说：“此外，这不是永远的。 -南极冰盖的最终命运与总碳排放密切相关。如果我们燃烧地球上所有的碳，南极洲将最终融化。”所有的冰川学家都做出了这样的警告-非常适合我们模棱两可的历史时期。几乎所有关于海平面上升的估计都可以理解，人们将继续以惊人的速度燃烧化石燃料，特别是在世界上最不发达的地区。这个预测会成真吗？事件相互矛盾太多，以至于无法预测。例如，考虑一下最新消息：中国可能禁止使用汽油车，而中国公司继续建造燃煤发电厂。在美国，二氧化碳排放量继续下降，联邦政府承诺开放几乎所有海岸进行石油钻探。太阳能是增长最快的能源，但印度表示它的燃煤电厂将“运行数十年”。去年12月，在Volovik公开他的想法的同一次会议上，Dekonto提供了基于模型的早期证据，据此可以得出结论，如果世界设法将全球温度升高不超过两度，我们就可以完全防止WAIS崩溃。 “有可能，”他告诉我。 “为此，仅需在国际协调下采取措施。”但是现在很少有这种协调的迹象。因此，有一个关于另一个世界的想法，即全球碳排放量正在上升，未来的地球工程师必须将新的冰川添加到他们的清单中。« , ? — . — , , . , . , — , WAIS. , ».
, . .