北极沿岸地区的海冰消融速度可能比科学家们此前认为的要快得多。
昨天发布的一项研究显示,卡拉海、拉普捷夫海和楚科奇海等位于西伯利亚和阿拉斯加沿海地区的海冰,其萎缩速度似乎几乎是此前估计的两倍。
这很可能是因为之前的研究没有完全考虑到北极地区的一个关键变量:气候变化对雪的影响。
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测量海冰厚度是一项棘手的工作。 与海冰范围(任何给定时间冰覆盖的海洋面积)不同,厚度无法通过查看卫星图像来测量。
相反,科学家们使用特殊的卫星仪器发出雷达脉冲,这些脉冲击中冰层,然后反弹回来,告诉他们从水面伸出的冰层的高度。 这些信息有助于他们计算冰层的厚度。
伦敦大学学院的博士生、这项新研究的主要作者罗比·马利特说,整个过程“有点像朝远处的一堵墙大喊大叫,然后等待回声回来”。
但这里有一个问题。
随着积雪的增加,它会压低冰层,使其在水中坐得更低。 这意味着科学家必须考虑顶部的积雪量,才能准确估计冰层的厚度。
直到最近,许多研究小组还在使用一张雪图,该图是利用漂流站在海洋中散布的数据开发的。 该地图告诉科学家们北极不同地区一年中不同时间的雪深。
问题在于,这些数据已经有几十年历史了。
该地图并没有真正考虑到海冰随时间推移的变化,特别是北极变暖引起的变化。
美国国家航空航天局海冰专家内森·库尔茨为 E&E 新闻评论这项新研究时说:“当它被开发出来时,北极主要被多年冰覆盖。”
多年冰是指存活超过一个季节的冰,它通常比一年冰厚得多。 但研究表明,在过去的几十年里,变暖的北极地区的大部分多年冰已经消失。 剩下的年轻冰没有足够的时间积雪。
这意味着旧的雪图可能无法反映新的、更温暖的北极地区的全部现实情况。
这项新研究使用了一种更动态的雪模型来估计北极沿岸海域的冰层厚度。 研究发现,冰层厚度的年际波动比之前的研究表明的要剧烈得多。
研究还发现,冰层正在随着时间的推移而变薄——而且这些变薄趋势比之前的研究表明的要陡峭得多。
与海冰范围相比,海冰厚度是一个较少被谈论的趋势。 但更薄、更脆弱的冰层可能会对北极气候系统和人类在北冰洋的活动产生严重影响。
更薄的冰层更容易破裂,在夏季融化得更快,并允许更多的阳光到达下方的水域。 它可能会加速北极变暖,并导致海冰范围收缩得更快。 它可能会使航运和石油钻探更容易,但冰上捕鱼和狩猎更困难,特别是对于土著社区而言。
海冰厚度也有助于为气候模型提供信息,这些模型可以预测北极未来将如何变化。 这意味着数据的准确性非常重要。
这项新研究表明了使用最新雪量测量的重要性。 它还展示了不同的雪图如何在北极的特定区域产生不同的结果。
但这并不是第一个指出这个问题的研究。
库尔茨说,大约十年前,科学家们开始修改旧的雪图,以使其适应更温暖、年轻冰更多的北极地区。
他说:“它似乎运行得相当好,但仍然有点局限性。 当我们获得更好的技术、更好的模型数据时,最好开始朝着这个方向发展。”
近年来,研究机构已开始转向更新、更动态的雪模型。
例如,美国国家航空航天局开发了自己的模型,并在 ICESat-2 进行的研究中使用该模型。ICESat-2 是一项卫星任务,旨在调查极地气候变化,包括世界冰层的高度和厚度。 据美国国家航空航天局科学家库尔茨称,它与马利特的新研究中使用的雪模型相似。
与此同时,政府间气候变化专门委员会 2019 年特别报告 指出,关于海冰上的雪深数据仍然很少。 报告指出,这是对海冰厚度估计的一个关键限制。
但是,有些趋势是相当明显的。 平均而言,在过去的几十年里,随着旧冰的消失和年轻冰的取代,北极海冰已经变得更薄。
马利特说,虽然科学家们正在努力改进他们对冰层变薄速度和地点的精确估计,但更好的雪量数据是朝着正确方向迈出的一步。
他说:“对于那些追踪海冰厚度的海冰爱好者来说,这可能即将变得更加有趣。”
转载自 E&E 新闻,经 POLITICO, LLC 许可。版权所有 2021 年。E&E 新闻为能源和环境专业人士提供重要新闻。