巨型大气河流或加速南极冰川融化

一些大型风暴实际上带来了更多降雪，但另一些则导致大规模融化

广阔的南极冰盖通过一种岌岌可危的平衡行为维系着。

当冰融化或断裂入海时，它就会失去质量。当雪落下并在冰面堆积时，它会恢复部分质量。

但随着气候变暖，南极冰盖正失去平衡。

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它失去冰的速度比补充的速度更快，在此过程中导致全球海平面上升。这个问题迫使科学家研究可能影响南极冰盖质量平衡的广泛因素。

越来越多的研究表明，巨大的“大气河流”可能具有重要但有时被忽视的影响。

大气河流是巨大的、充满湿气的空气带，在天空中波动。这些气带通常起源于热带或亚热带，然后它们在全球范围内流动，携带水蒸气。它们经常在登陆地点倾泻大量暴雨或暴雪。

更多的降雪听起来像是对正在缩小的南极冰盖的福音。但这通常比这更复杂。大气河流在某些情况下可能导致大量降雪——但在其他时候，它们也可能刺激快速融化。

科学家们正在努力确定哪种效应更强——以及随着地球变暖，这种情况是否会改变。

“在我看来，这仍然是一个悬而未决的问题，”罗格斯大学的气候科学家和博士后研究员梅雷迪思·菲什说。“导致一种影响与另一种影响的风暴特征有什么不同？”

发表在期刊《地球物理研究快报》上的一项新研究，说明了大气河流在南极洲的复杂影响。

该研究使用美国宇航局ICESat-2收集的卫星数据，将大气河流事件与2019年南半球冬季西南极洲异常的大量降雪联系起来。

卫星数据使科学家能够观察冰盖高度的增加或减少——这是一种衡量随着时间推移积雪量的方法。数据表明，2019年5月至8月期间，西南极洲的高度异常增加，这是南极洲一年中最冷的时期之一。

研究人员发现，这些增加与西南极洲多次大气河流事件同时发生。

该研究表明，大气河流会导致积雪在短时间内迅速积累。但它们也可能产生相反的效果——尤其是在温暖的月份。同一项研究发现，2019年至2020年期间，约90%的夏季大气河流事件与西南极洲的表面融化有关。

云层可能是罪魁祸首。导致降雪落在冰盖上的相同云层也可能在其下方滞留热量，暂时温暖冰盖表面。

“这是一个非常有趣且对比鲜明的过程，”加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的博士生和该研究的主要作者苏希尔·阿杜苏米利说。

其他最近的研究记录了相同类型的冲突效应。

一篇2014年的论文将大气河流与东南极洲的强降雪事件联系起来，类似于最近西南极洲的事件。另一方面，一项2019年的研究发现，大气河流也与西南极洲的主要融化事件有关。

而且，悬而未决的不仅仅是冰盖。大气河流也可能影响南极海冰。

去年发表在《科学进展》上的一项研究发现，大气河流可能与南大洋中至少两个主要的“冰间湖”有关——这些是在冰融化时在海冰覆盖层中打开的大洞。

科学家们仍在努力弄清楚大气河流究竟在什么时候导致积雪堆积，又在什么时候导致冰融化。

气温可能与此有很大关系——如果外面更暖和，那么冰融化的可能性就更大。但罗格斯大学科学家菲什（也是这项新研究的合著者）表示，已知大气河流有时甚至在冬季也会加剧融化。

“弄清楚除了温度之外，是否还有其他因素导致了这种差异，仍然是一个值得回答的好问题，”她说。

随着气候变暖，这些问题变得越来越重要。

一方面，更温暖的气温可能会增加全面严重融化事件的可能性。另一方面，模型表明，气候变化可能导致南极洲大气河流增加。

一些研究表明，这种情况可能已经发生了。

去年发表在《地球物理研究快报》上的一项研究发现，过去几十年，南半球的大气河流一直在向极地移动。这种转变可能与南极洲周围风型的加强有关，许多科学家认为这种现象至少部分是由气候变化驱动的。

如果未来大气河流更频繁地袭击南极洲，科学家们了解它们可能如何影响冰盖非常重要。

南极洲每年已经损失超过2000亿吨冰。其中大部分来自冰盖边缘的冰川破裂并崩解入海。但科学家怀疑，随着冰盖持续变暖，表面融化未来可能会导致更大的损失。

阿杜苏米利说，目前，科学家们认为大气河流实际上并没有在南极洲造成那么多的质量损失。即使它们导致融化事件，气温通常也会相对较快地降下来。这意味着大部分融水在流入海洋之前又冻结回冰盖上。

但在更温暖的未来，这种情况可能会改变。

而且，这还不是唯一需要担心的原因。即使融水没有流入大海，也可能在冰盖上造成问题。

当液态水形成水池时，有时会渗入冰盖上的裂缝中。当它重新冻结时，它会膨胀并导致这些裂缝扩大。这是一个被称为“水力压裂”的过程——在极端情况下，它可能导致大块冰破裂并崩塌入海。

阿杜苏米利说，如果大气河流可能在未来增加这些事件的可能性，那么它们就值得关注。

“这是一个很大的未知数，即未来的表面融化将如何与冰盖相互作用，”他说。“我不认为仅靠表面融化就会成为质量损失的主要驱动因素。但是，当它开始使冰破裂时，这种融化的下游影响可能非常巨大，并且它是当前研究的最大途径之一。”