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火与冰现象催生冰川变化与现代气候学的诞生

发布人:   发布时间:2025-09-29   作者:沈永平,王国亚,张伟,吴锦奎   资料来源:北京出版集团

        1815 年 4 月 10 日,印度尼西亚坦博拉(Tambora)火山爆发,喷发出大量的火山气体 和尘埃,导致全球气温下降。 1816 年和 1817 年的夏天凉爽多雨,尤其是在阿尔卑斯 山,这是 1200 年来最冷的夏天。 直到今天,阿尔卑斯山中部的树木年轮仍然很小,这 是 1815 年之后恶劣环境下生长缓慢的结果。 1816 年 7 月,诗人雪莱一家在瑞士阿尔 卑斯山旅游时,也参观了夏蒙尼(Chamonix)周围的冰川。 天气阴云密布,河水因雨水 而上涨,他们勉强到达了博松(Bossons)冰川。 诗人珀西·雪莱(Percy Shelley)写道:“突 然间,我们听到一阵被窒息的雷声在....上空翻滚,向导急忙指给我们看那声音传来的对 面的那座山,那是雪崩。 我们看到它在岩石中行进时冒出的烟,还不时听到它坠落的 爆炸声……”,冰川当时正在前进,将附近的森林和牧场埋在了冰下。 雪莱继续说道,“在 离冰裂最近的几根无树枝的树干上,仍有一种难以形容的可怕。 草地被沙石淹没。 在 过去的一年里,这些冰川已经深入山谷三百英尺了。 ”


念青唐古拉山东段的萨普岗日北坡的冰川退缩及其冰川湖和湖中的浮冰(刘蜀雯 摄)


        冰川可以是气候的敏感指标,对降水和温度的变化做出快速反应。 如果天气寒 冷潮湿,一年之中就会有更多的雪堆积起来,冰川就会大量增长并向前推进。 如果一年里更多的冰融化或更少的雪积累,冰川就会退缩。 冰川缓慢但不可抗拒的力量,冰 推动堆的石头,大树弯曲下来,并逐渐通过他们,在 1817/1818 年度冬季,前进的 Gietroz 冰川堵塞了一个湖,大坝决堤后,Dransse 河引发的溃决洪水造成 44 人死亡。 瑞士自 然科学学会(Swiss Society for Natural Sciences)对此十分震惊,以至于在 1817 年宣布了一 项竞赛,以证明冰川的奇怪行为是否是瑞士阿尔卑斯山的天气和气候变冷的结果。 仅 仅三年后,一位来自瑞士瓦莱州的年轻工程师伊格纳茨·韦内茨(Ignace Venetz, 1788- 1859)提交了一份报告,将气候变化与冰川变化联系起来。 韦尔内茨并提供地质观测来 支持他的理论,在近期冰川之前发现的冰碛沉积物表明,过去的冰川在长度上经历了显 著的变化。 在过去的地质时期,气候很冷,比坦博拉火山爆发后的气候要冷得多,冰川 分别向前推进,形成冰碛垅。 然后气候变暖,冰川开始融化和收缩。 韦尔内茨的一个 朋友,让·德·夏庞蒂埃(Jean de Charpentier,1786-1855),贝克斯市盐矿的负责人,在 1841 年观察到 1818 年后阿尔卑斯冰川的萎缩,甚至推测,如果气候再变暖,阿尔卑斯山的 冰川可能会消失。

坦博拉火山对气候的影响持续了几年,直到 1818 年。 更持久的影响是对冰川、 气候和气候变化的理解。 冰川变化和气候变化的推测引起了许多科学家对地球气候的 兴趣。 物理学家约翰·廷德尔(John Tyndall, 1820-1893)也是一名热情的登山家,对冰川 非常熟悉,他研究了二氧化碳和灰尘等气体(例如,由坦博拉火山喷发而注入到大气中) 对气候的影响。 他指出,当代工业革命导致的地球大气中二氧化碳浓度的增加,会使 地球表面温度上升。

从那时起,世界各地的冰川,包括阿尔卑斯山,就像夏蓬蒂埃预料的那样,经历 了一次不断的退缩。 在过去的 30 年里,总的趋势显示出了更强的加速,这引起了科学 家们的关注。 曾经由冰川支撑的岩石悬崖变得不稳定,导致岩石坠落的风险增加。 融 化的冰川影响着山脉的流量和水文。 消失的冰川也深刻地改变了阿尔卑斯山的景观。 今天,在阿尔卑斯山的许多地区已经看不到雪莱家族 200 年前描述的冰川风光了。 如 果气温继续像过去几十年观察到的那样急剧上升,那么在不久的将来,阿尔卑斯山上大 多数冰川的白色和蓝色将被一片灰色的岩石碎石所取代。