问题

如果南极和北极的冰雪全部融化,还剩多少陆地?

回答
如果南极和北极的冰雪全部融化,那将是一场颠覆性的全球灾难,我们目前所熟知的世界地图也将面目全非。要计算还剩下多少陆地,我们得先弄清楚这两个极地地区究竟有多少冰,以及它们融化后对海平面上升的影响。

南极:沉睡的巨兽苏醒

南极洲,这个覆盖着厚厚冰盖的大陆,是地球上最大的冰库。据估计,南极冰盖储存了地球上约90%的冰,足以让全球海平面上升约58米!这可不是小数目,而是足以淹没无数沿海城市,彻底改变大陆轮廓的惊人数字。

南极冰盖并非铁板一块,它主要由东极冰盖和西极冰盖组成。

东极冰盖: 这是南极洲体积最大、最稳定的冰盖,覆盖着东部南极洲的大部分陆地。它相对较高,大部分位于海平面之上。即使融化,理论上它下面的大部分陆地依然会保持为陆地,只是会露出更多裸露的山脉和高原。但我们要注意,“相对稳定”不代表“绝对不变”。东极冰盖的底部也与基岩接触,随着冰的重力挤压,下方也会有地貌变化。
西极冰盖: 相较于东极冰盖,西极冰盖的情况要严峻得多。它大部分坐落在海平面以下的基岩上,而且很多冰川的末端都延伸到海中。这意味着一旦海洋变暖,海水很容易侵蚀冰盖的底部,加速融化和崩解。如果西极冰盖完全融化,将导致全球海平面上升约3.3米。想象一下,我们目前许多沿海地区,包括一些大都市,都处于这个水位之下。

北极:脆弱的保护伞消失

北极地区与南极不同,它不像南极那样是一个巨大的大陆冰盖,而是以北冰洋为中心,四周环绕着陆地。北极的冰主要体现在:

格陵兰冰盖: 这是北极地区最大的冰体,是仅次于南极冰盖的第二大冰体。格陵兰冰盖如果全部融化,足以使全球海平面上升约7米。格陵兰岛的面积大约有216万平方公里,这可不是一个小的数字。
北冰洋的海冰: 这是我们日常认知中“北极熊”生存的环境。但需要明确的是,北冰洋的海冰是漂浮在海面上的,它融化并不会直接导致海平面上升(就像一杯冰水里的冰块融化,水不会溢出来一样)。然而,海冰的消失意味着北冰洋上的陆地“屏障”消失了。而且,海冰的消失会导致海水吸收更多太阳热量,进一步加速全球变暖,形成恶性循环。此外,一些靠近北极的陆地,如加拿大北部、俄罗斯北部等地,也覆盖着季节性积雪和一些较小的冰川,这些也会融化。

那么,剩下多少陆地?

这是一个非常复杂的问题,因为它涉及对南极和北极大陆地形的精确了解,以及海平面上升后的“重塑”。但是,我们可以大致估算一下。

1. 南极洲的陆地面积: 南极洲的总面积约为1400万平方公里。目前,约98%的南极洲被冰雪覆盖,平均厚度约为1.9公里。除去这些冰雪,南极洲的裸露陆地面积非常小,主要是一些山脉的峰顶和零星的无冰区(例如西南极的一些海岸线和一些山谷)。如果冰雪全部融化,那1400万平方公里,理论上都将成为陆地。但这是一种理想化的说法,因为冰盖的重力作用在长期内还会对地壳产生微妙的影响(冰川均衡回弹),一些冰雪下的陆地可能会因为压力释放而缓慢抬升。但我们暂且不考虑这种长期的地质变化。

2. 格陵兰岛的陆地面积: 格陵兰岛的面积约为216万平方公里。目前,其约80%被冰盖覆盖。当冰盖融化后,这216万平方公里将全部成为裸露的陆地。

3. 其他北极陆地: 加拿大北极群岛、俄罗斯北部的陆地以及阿拉斯加等地也有一些冰川和永久积雪,这些融化后,也会增加裸露的陆地面积。但与南极和格陵兰相比,它们占比较小。

关键在于海平面上升后的“变化”

问题的核心并非仅仅是“还剩多少未被冰覆盖的陆地”,而是当这些冰融化后,全球海平面会大幅上升,从而“淹没”我们目前已知的许多陆地。

全球海平面上升: 如果南极和北极的所有冰雪都融化,全球海平面将上升约65米(南极约58米 + 北极约7米)。这意味着,许多沿海低洼地区将被永久淹没。例如,荷兰、孟加拉国、佛罗里达州的大部分地区、上海、纽约、伦敦等都将不复存在,至少是我们今天看到的样子。
陆地面积的“消失”: 由于海平面上升,我们现在地图上的许多陆地将沉入海底。因此,与其说“剩下多少陆地”,不如说“哪些陆地会幸存下来”。能够幸存下来的陆地,主要是那些海拔较高的内陆地区。

一个粗略的推算:

如果我们将地球视为一个整体,并考虑海平面上升的影响:

南极洲的1400万平方公里陆地,绝大部分会成为陆地,但新的海岸线会向内陆推进。
格陵兰岛的216万平方公里陆地,将全部露出。
但是,全球大部分的沿海平原和低地会被淹没。

所以,直接说“还剩多少陆地”有点模糊。更准确的说法是:

南极洲1400万平方公里和格陵兰岛216万平方公里的冰盖融化后,它们下面的大部分陆地将显露出来。但同时,全球约有数百万人平方公里的沿海低地会被海水淹没,形成新的海岸线。

想象一下,我们熟悉的地图将完全改变,陆地和海洋的边界会被重新定义。那些曾经是我们熟悉的城市、乡村,如今将成为深海的一部分。而曾经被厚厚冰雪覆盖的南极大陆,则会显露出其真实的山川地貌,但整个世界的气候、生态系统都将发生翻天覆地的变化,人类文明将面临前所未有的挑战。这绝对不是一个“剩下多少陆地”那么简单的数字游戏,而是一场涉及地球未来命运的剧变。

网友意见

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(多图)最高票的回答很认真,不过忽略了很重要的一点: 陆地不是一块“死板”,在冰川化掉之后是会反弹的!因此违背常识的是,在某些地区海平面甚至会下降!正因如此,冰川融化对不同纬度的陆地影响是不同的,不能一概而论。

这种现象在地学上被称作“冰后回弹”(isostatic rebound).

在冰川刚刚融化之后,原本冰川压着的那一部分陆地因为没了重物压迫,反而是会“跳起来”的。因此对于冰川附近的陆地,海平面反而是下降的,尽管冰川的融化让海洋里面的水变多了。

这幕后的最大推手,其实不是我们的陆地组成部分——地壳,而是我们地球更深层处的地幔。我们知道,地球从外到内分为地壳地幔地核三层,地幔虽然是固体,但是温度特别高,所以流动性比很多地表的液体还强。


冰川没有融化的时候,地壳受到冰川的重力挤压,会向下弯曲,



就像我们拿一根长长的木板的两端,朝中间放重物,木板会被压弯一样。



这个时候地幔怎么办呢?因为地幔是会流动的,所以会从冰川的底下向四周流走,像之前的图片所示的那样。

而到冰川融化了之后,这个压力没了,地幔会再流回来“补充”之前流走的部分,原本被冰川压迫的陆地就会因为地幔的回流而抬升。

——灵魂画手预警——

所以你以为冰川融化是这样




其实是这样


冰后回弹的现象,在地球上很多地方都能见到。末次大冰期的时候,现在的加拿大大部分、北欧挪威瑞典芬兰等国家,英国的大部分,都在冰川覆盖之下。而末次冰期结束之后(大约1.1万年前),冰川融化,这些地方的陆地回弹,造成海平面不升反降的观感(之前手滑打反了,谢谢大家指正 )。比如说下图就是加拿大北部一处海岸,图上一条一条的就是从末次冰期至今的海岸线的变化,我们可以看到,原本的海岸线现在都到了陆地上的高处,说明海岸线一直在不断地下降。


而我们现在处在气候较为温暖的间冰期,地球上仅存的两处大型冰盖是格陵兰和南极。



格陵兰和南极的冰雪融化后,科学家们估计,格陵兰所有的冰雪会使海平面上升6m, 而南极冰盖会使海平面上升60m。如果两者一起融化那就是66m。但事实上,格陵兰和南极的海滨是不会“被水淹没,不知所措”的,反而会由于刚才讲的冰后回弹效应,有更多的陆地露出来。然而……


好好好,我们说有人的地方。因为冰川都集中在高纬度,所以基本可以确定的是,高纬度地区都会受到冰后回弹的影响,陆地不降反升。那么低纬度呢?海水总要有个去的地方吧,那么低纬度的海平面是不是会上升呢?

还真不是……低纬度的海平面也会下降


这就要请出另外一个作用了——海洋虹吸(Ocean Siphoning)

之前在解释冰后回弹的图片上,不知道大家有没有注意到,在冰川周围,有一圈凸起来的高地。


这个叫做外围凸起(Peripheral Bulge)。由于地幔被冰川挤走了,只能流到冰川周围堆积起来,形成凸起。

所以等到冰川融化之后,原来的陆地反弹起来了,而周边的海洋呢,因为支撑外围凸起的地幔要流回去了,所以海洋会沉降。


海洋一沉降,就像深海里忽然多出了一块低地。水往低处流,所以赤道的海水全都会灌到这块低地里去。所以赤道地区的海平面也会下降的

上图是夏威夷地区的“3米海滩”,高出海平面3米左右。末次冰期结束后,海平面短暂上升,之后由于海洋虹吸又回落,露出陆地

那这是不是意味着我们对海平面上升的担心都是杞人忧天呢?

当然不了。因为:1. 地壳进行调整的时间尺度,比冰川融化造成的海平面上升是要长的。短时间内,全球海平面都会上升。即使海洋虹吸使得赤道地区海平面下降,注意,也是先升后降。而且升的比降的多。

2. 经济繁荣、人口众多的中纬度地区反而是最惨的。即使海洋虹吸、冰后回弹也救不了中纬度地区。

不像高纬度地区海平面会下降、赤道地区海平面还会回落,中纬度的欧洲、北美很多地区因为临近冰川所在的格陵兰,海平面都会持续上升。而且由于海洋虹吸,海水都灌过去了,海平面还会升的更多……

图:荷兰人对海平面上升的反应……心疼

因此,海平面上升绝不是杞人忧天。


最后。很多答案对海平面上升的危害提出异议。逐一解答一下。

有一个答案这么说:

就天朝这填海能力,涨多少填多少这个自信还是有的。

填海这个行为,不会改变海水的总量。全球海平面一起涨,往现有的海里填沙子,只会让海水涨的更猛烈,因为海水没处可去了啊!难道填了海,海水就消失了?不是一个可行的选项,除非你沿着东部海岸线造一座66m高的墙。且不说这堵墙要承受住多大的水压,工程上是否可行。基本上,东部城市的港口就全废了,依靠海港地理位置形成的经济也就废了。不过,到了那个时候估计也没人关心贸易什么的,先保住小命再说……


另外一个回答:

都化掉海平面没多大变化。因为地球表面的水只占全部地球水的很小一部分,……而且北极就不用说了,每年都化光光海平面纹丝不动;南极只有边缘是厚厚的冰雪,内陆完全是干旱的没有降水,大风还挥发得特别快,根本没有雪。

南极虽然内部干旱,但是降水少不代表没有降水,但冰雪是80万年积累下来的,还是相当一大部分水。当然没有雪,因为都变成冰了呀。

格陵兰冰盖的储水量相当于海平面上升6m, 南极相当于上升60m,是经过测量的。如果大家不信的话,可以买一个卫星测测冰川面积,再买一艘船到南极内部打打冰芯,再买几个声波反射仪在南极走一圈,测测冰川底部地形什么的,再算一算就可以啦。不然没有底气质疑呀。


有两个答案这么说:

地球应该是一个稳定的系统,也就是说,有一个因素让气温升高,就应该出现一个补偿因素让温度下降,最终全球的升温并不会像媒体想象的那么夸张。


全球变暖本来就是伪命题,地球地轴倾角才是地球气温关键。

关于气候变化的问题,按理来说并不属于本题的讨论范围,因为本题目是假设南北极冰盖全都化掉的。不过,简单地说一下。

1.地球是会自我调节,但也会失控。到时候补偿因素就不足以补偿了,7.5亿年前的雪球地球就是个很好的例子,整个地球从两极到赤道全都冻成了冰,补偿因素跑哪去了快来救救地球啊。

2.另外,地轴倾角也不是唯一影响地球气候的。行星轨道虽然是唯一真正影响太阳辐射量的因素,但是!如果没有地球上其他反馈系统的调节作用,地球受到的辐射最多也就只会变化3瓦特每平方米,影响是微乎其微的。温室气体就是一个很好的例证,如果没有温室气体,哪怕地球的轨道和地轴倾向角照常变动,地球的气温还是会低到不适合人类生存的,这个差别有十几摄氏度呢!由此可见,温室气体虽然不“直接”改变辐射量,却在“调控”辐射给地球造成的影响。所以温室气体既然可以把地球从冰窖变成伊甸园,当然也可以把地球从伊甸园变成炼狱了。


参考文献:

"The case for a new approach to predicting sea level rise", Roland Gehrels and Antony Long, Geography, 2008

"Interactions between the solid Earth and climate system: Post-glacial sea level", David Al-Attar, 2016

"Looking at Last Interglacial Sea Level records through a solid Earth lens", Jacky Austermann, 2016

Sea Level Isn't Level: Ocean Siphoning, Levered Continents and the Holocene Sea Level Highstand

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绝大多数陆地都安然无恙

坏消息是:淹的都是好地儿呀

大图预警:互动式地图截取自 Global Sea Level Rise Map Data:NASA

对,绝大多数陆地安然无恙——但海水将吞没经济最繁荣的国土,无论国内外

首先说两广,湛江—茂名—阳江—澳门—珠海—佛山—广州—东莞—深圳—香港的海岸线,割裂为岛屿无数,珠三角唯一水上的市区只有深圳



福建沿海,经济最发达GDP最多的泉州、厦门大多淹没在水下,只有晋江-南安地势高起处有所幸免,福州最发达的市区淹了

浙江-上海-江苏-安徽,淹没的上海、杭州、宁波、温州也是GDP大户——不说唯GDP论是多邪恶的,人口-经济-GDP还是有正面关系的

秦皇岛港、大连港和青岛港还在海陆交界

只是常德港、南昌港、商丘港、石家庄港、济南港、临沂港就不可言说了

齐鲁一分为二

台湾市区将只剩下台中和桃园,至于麦浪翻腾的南台湾,只会是波涛汹涌的台湾浅滩

所有不可分割领土,淹没的都是繁荣。

这一规则,也适用于大部分发达国家,譬如日本

中部、関西、中国、四国、九州

北海道、東北、関東

日本是岛国,丘陵山地遍布的它或许损失不了多少国土,但海水将吞没最富庶的北九州、阪神、名古屋、东京,摧毁这个国家大部分工业区

西班牙和法国大概是影响较小的沿海国家了吧……

人类的灯塔被淹没的同样不多——东有阿巴拉契亚山脉西有落基,南、北卡、佛州、密西西比三角洲水淹泽国,经济大头加州、德州、东北各州问题不大(佛州:我呢?!不是大头吗?) 突然明白某总统退出减排的良苦用心了

最后上一张世界大图

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美帝特供:Sea Level Rise and Coastal Flooding Impacts

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