历史性的格陵兰融化是“未来的预兆”

一次大型热浪将融化推向通常全年冰冻的冰盖区域

7月30日,格陵兰西北部冰盖边缘的冰面上融水池塘。虽然夏季沿冰盖边缘融化是典型的,但由于热浪,当天的融化覆盖了比平常更大的区域。

格陵兰正经历有记录以来最强烈的融化事件之一,一场大型热浪——与上个月席卷欧洲的热浪相同——正席卷北极地区。

冰盖专家一直在密切关注事件的进展,并注意到其非凡的程度。丹麦气象研究所的研究员露丝·莫特拉姆在周三清晨发推文称,整个七月,格陵兰估计总共损失了 1970 亿公吨的冰。在当月融化量最大的一天,该研究所估计,超过一半的冰盖正在经历某种程度的表面融化,单日冰损失量约为 100 亿吨。

融化已经到达格陵兰通常全年冰冻的地区。根据宾夕法尼亚州立大学冰川学家卢克·特鲁塞尔的说法,在格陵兰冰盖顶峰的高海拔研究站 Summit Station 也记录到了融化。它海拔 10,500 英尺。


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他告诉 E&E 新闻:“这是一次特殊的事件,因为这里是所谓的干雪区。之所以这样命名,是因为那里通常不会融化。”

特鲁塞尔说,上一次在如此高海拔地区发生冰损失是在 2012 年,那也是格陵兰上一次经历与今年夏天类似规模的融化事件。再上一次是在 1889 年。

在那之前,已经过去了近 700 年。

对冰盖融化的担忧主要与它对全球海平面的影响有关。海平面上升的速度约为每年 3.5 毫米,研究表明,这一过程正在加速,部分原因是格陵兰岛冰损失的增加。目前认为格陵兰冰盖约占全球海平面上升的三分之一。

在这方面,虽然格陵兰岛的极端表面融化事件可能会导致流入海洋的融水暂时增加,但对于监测全球海平面上升的科学家来说,真正有意义的是冰盖的长期趋势。

尽管如此,临时的极端融化仍可能导致冰盖发生某些变化,这些变化可能会影响未来的融化速度以及实际流入海洋的水量。而且,它们发生的频率越高,这些影响可能就越显著。

恶性循环

当短时间内发生大量表面融化时,它们可能会导致某些自我加强的过程,从而导致更多的融化。

格陵兰冰盖的大部分地区往往被一层明亮的反光积雪覆盖。高水平的融化会导致积雪变薄或消退,露出下面的冰层,有时甚至是裸露的岩石。这些暴露的层比蓬松的白色积雪颜色更深,这意味着它们吸收更多的热量。当这种情况发生时,它们会引起更多的融化。

一篇 最近的论文,于三月份发表在《科学进展》杂志上,警告了这种反馈过程可能对冰盖产生的影响。它发现,任何年份的雪线位置对产生的融水量有重大影响。它还表明,随着温度持续升高,这种影响在未来可能会变得更加显著。

作者补充说,目前的模型并不总是能准确捕捉到高融化年份的雪线位置。这意味着它们可能并不总是能准确预测冰盖未来将产生的融水量,或者最终流入海洋的融水量。

NASA 冰专家劳伦·安德鲁斯说,同样,大量的融水有时会在冰盖表面形成水池或池塘。这些深色液体池塘也会导致更多的热量吸收和更多的融化。

她告诉 E&E 新闻:“因此,您可能会有这种反馈,即融化事件改变了表面。然后,由于表面反照率 [反射率] 的变化,融化事件将会更加强烈。”

她补充说,它们也可能以其他方式对冰盖造成压力。有时,湖泊底部会出现裂缝,使水突然向下穿过冰盖排出。过去,一些研究人员认为,一旦水到达基岩,可能会帮助润滑冰盖底部,从而加快冰川在地面上滑动和滑动的速度,并可能导致更多的冰流出到海洋中。

根据宾夕法尼亚州立大学研究员特鲁塞尔的说法,最近的研究对这一观点提出了挑战。因此,目前,这种影响实际上有多强仍然存在一些不确定性。

但他补充说,排水的水可能会对冰川的行为产生其他影响,例如,当水滴流过时,会提高冰的温度,或者与冰盖边缘的海水混合,帮助从底部向上融化冰。

更多融水,更多径流

并非所有在冰盖上形成的融水都会真正流入海洋,这意味着并非所有融水都会导致海平面上升。相当一部分融水会渗入冰盖顶部的海绵状雪,或“粒雪”,并被困住。

丹麦和格陵兰地质调查局的博士后研究员巴蒂斯特·范德克鲁克斯说:“每个冬天,随着顶部积累新的新鲜积雪,粒雪的容量都会增加,而这些新的新鲜积雪可以在即将到来的夏天吸收更多的水。”

但一些研究表明,在融化率高的年份,粒雪可能会过快地填满。当这种情况发生时,融水可能会在冬天重新冻结成坚硬的冰层,在表面下方形成一道无法穿透的屏障。在随后的融化季节,新融水渗入的空间不多,最终有更多的融水从冰面径流到海洋中。

《自然气候变化》杂志上的一项 2016 年的研究 ,重点关注格陵兰岛西部的一个地区,发现该地区的粒雪已经失去了大部分吸收新融水的能力。研究表明,2012 年的异常融化,以及 2010 年的另一次强烈融化事件,可能至少是部分原因。

弗里堡大学冰盖专家、该研究的主要作者霍斯特·马赫古特说:“与假设粒雪处于健康状态的情况相比,现在粒雪中有如此多的冰,这无疑会增加径流。”

今年三月份发表在《冰冻圈》杂志上的另一项 研究 也关注了格陵兰岛西部。它发现,自 1990 年代后期以来,该地区粒雪中的开放空间量减少了近四分之一。

领导这项研究的范德克鲁克斯表示,这是一个重要的趋势,尤其是在像今年这样的高融化年份,更需要注意。

他告诉 E&E 新闻:“我们需要准确了解我们的存储容量——在精确的时间,粒雪的存储容量是多少——这样我们才能知道某些地区是否会继续径流。随着我们失去这种存储能力,冰盖的越来越多区域将导致径流和海平面上升。”

特鲁塞尔认为,总的来说,这些类型的极端融化事件是绝佳的学习机会。像今年夏天这样的情况是气候变化进展的明确基准,但它们也提供了观察和研究融化率影响的机会,这些融化率虽然现在不常见,但在未来几十年可能会成为常态。

他说:“这真的是未来的预兆。曾经是例外的情况,今天正变得越来越频繁。”

经 E&E 新闻许可,转载自 Climatewire。E&E 在 www.eenews.net 提供重要的能源和环境新闻的每日报道。

Chelsea Harvey covers climate science for Climatewire. She tracks the big questions being asked by researchers and explains what's known, and what needs to be, about global temperatures. Chelsea began writing about climate science in 2014. Her work has appeared in The Washington Post, Popular Science, Men's Journal and others.

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