美研究称二氧化碳浓度增加对冰融有直接影响

据物理学家组织网近日报道，美国马萨诸塞州技术研究所的研究人员发现，历史记录大气中存在的过多二氧化碳(CO2)含量正在导致全球气温上升、冰川和冰帽融化，确切地说，CO2分子可能对地球上的冰融是一个更直接的影响。该研究结果发表在10月10日的《物理学学报D辑：应用物理学》上。

研究表明，CO2分子浓度的增加显著减少着冰的物料强度和断裂韧性，冰盖和冰川更容易破裂，分裂成片。最近在南极松岛冰川的一个巨大的裂缝催生出有柏林大小的冰川。

冰盖和冰川覆盖地球的7%，超过欧洲和北美合在一起的面积，其“负责”反射进入我们大气层80%到90%的太阳光线，维持着地球的温度。它们也是一个自然的碳汇，捕捉了大量的CO2。

该研究的主要作者马库斯·比埃勒教授说：“如果冰盖和冰川继续受到打击爆裂和破碎，其暴露于空气中的表面积将显著增加，这可能会导致加速冰川融化，促使地球上冰的覆盖面积大幅减少。这些变化的后果仍需要继续观察，但其可能助力全球气候变化。”

研究人员采用了一系列的原子级计算机，模拟分析分子动力以调查在碎冰中CO2分子起的作用，发现CO2暴露后会导致冰更易破裂。

显而易见的是，冰强度的减少不只是二氧化碳气泡引起材料发生缺陷，更应该说是，增加的二氧化碳浓度使氢键的强度，即在冰结晶中水分子之间的化学键的强度降低，这是因为加入的二氧化碳会与冰晶体内连接着的水分子竞争。

结果表明，CO2分子首先黏附在冰的裂纹边缘，通过氢原子形成一个键，然后通过冰沿裂纹边缘朝向尖端翻转运动迁移。而聚集到裂纹尖端的CO2分子会不断攻击水分子，试图与其结合。这就使得在宏观尺度上增加了冰的脆性。(华凌)