科学家表示,世界融化的冰盖可能造成的后果远远超出全球海平面上升。它们还可能改变海洋环流,改变全球温度模式,甚至引发世界各地的极端天气事件。
在一切照旧的气候情景下,到本世纪末升温可能超过 4 摄氏度,主要的洋流可能会减速。世界某些地区可能会降温,而另一些地区可能会升温更快。热浪和其他极端天气事件可能会更频繁地发生。而南大洋的变化可能会将更多暖水推向南极洲边缘——导致冰盖以更快的速度融化。
这些 研究结果,昨天发表在《自然》杂志上,加入了一个不断增长的研究体系,表明融化的冰可能对全球气候系统产生比之前认为的更复杂的影响。
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“这实际上只是在强调一个事实,即我们可能正在搞乱一些我们并不完全理解的东西,”该研究的主要作者尼古拉斯·戈莱奇说道,他是新西兰惠灵顿维多利亚大学的南极冰盖专家。
气候模型通常不考虑格陵兰岛和南极洲融化的淡水注入海洋。因此,在许多变暖地球的模拟中都缺少这些后果。
部分原因是由于难以在全球气候模型中准确模拟冰盖融化,这些模型从整体上宏观地观察世界。格陵兰岛和南极洲冰盖非常复杂,通常需要它们自己独立的高分辨率模型。
戈莱奇指出,直到大约 10 年前,许多科学家还认为,融化的冰盖对整个气候系统的影响很小,除了它们对海平面上升的贡献之外。
一种新方法
然而,近年来,研究人员开始提出,冰冷的淡水在流入海洋时可能会扰乱一些主要的气候过程,有可能在全球范围内产生巨大影响。
为了解决建模问题,这项新研究的作者进行了一系列模拟。首先,他们使用格陵兰岛和南极洲的最新卫星观测数据,模拟了未来气候变化下冰盖的融化情况。然后,他们将这些未来冰融化的估计值添加到全球气候模型模拟中,并将其响应与未包含融水流入的模拟进行了比较。
他们发现,来自格陵兰岛的融水可能会严重影响被称为大西洋经向翻转环流(AMOC)的巨大洋流的流动。AMOC 类似于巨大的传送带,帮助将热带的暖水输送到北极。它在世界各地分配热量的关键作用也使其对全球天气模式产生重大影响——AMOC 的暖水流在很大程度上被认为是西欧等地区温和气候的原因。
随着淡水从融化的格陵兰岛冰盖注入海洋,可能会导致该洋流减速。一些科学家已经提出,这个过程可能已经开始。
随着热量传输变得更加缓慢,整个北大西洋的气候模式可能开始发生变化。这项新研究表明,包括格陵兰岛大陆在内的一些地区实际上可能会经历降温效应。其他地方,如格陵兰岛东部海域直至北极,可能会升温。
同时,研究表明,来自南极洲的融冰可能会扰乱南大洋的结构。
由于淡水比盐水密度小,大量融水的涌入可能无法与海洋的其他部分混合,而是在水面形成一层。这层冷的液态层会将其下方的热量困住,并导致更深层的水域升温。
南大洋的深水流将这些暖水带到南极洲大陆的边缘,在那里它冒出来并拍打着冰的边缘。水越暖,就越有可能导致融化。
最近的研究表明,温暖的洋流已经增加了冰盖某些地区冰川的融化速度,尤其是西南极洲。如果未来有更多的暖水能够到达冰层,融化速度可能会加快。
模拟还表明,整个气候系统可能会变得更加多变,或更容易出现波动和扰动,如极端天气事件。在一切照旧的气候情景下,逐年变化性可能会增加多达 50%。
美国宇航局喷气推进实验室的冰盖专家海琳·塞鲁西在一篇关于这项新研究的 评论 中写道,研究表明,“极地冰盖将在未来地球气候中发挥关键作用”,超出模型目前反映的范围。
日益增长的担忧
这些发现并不完全令人震惊。其他最近的研究表明,融化的冰盖可能产生一些深远的气候后果。
多项研究现在表明,格陵兰岛持续融化可能会减缓 AMOC 的流动,从而扰乱整个北大西洋的气候和天气模式。
《自然》杂志上的一篇 2018 年的论文 表明,在一切照旧的变暖情景下,南极洲融化可能会略微减缓全球变暖的速度。研究表明,这可能会将《巴黎气候协定》中概述的 1.5 和 2 摄氏度温度目标的实现推迟十年。
该研究假设到本世纪末冰融化量相当极端,足以使全球海平面上升约 3 英尺。一些研究表明,在未来高度变暖的情况下,南极洲冰川可能会以特定的方式变得不稳定——当海洋边缘的冰架融化和破裂时,整个冰崖可能会崩塌,并释放出大量冰涌入海洋。如果这个过程真的发生,到 2100 年海平面可能会上升 3 英尺。
然而,同样在昨天发表在《自然》杂志上的 一项新研究 对这一观点提出了质疑,认为这种冰崖不稳定可能并没有那么可能发生。这意味着未来海平面上升可能不会那么极端。
所有这些发现都强调了一个事实,即气候系统的许多组成部分——尤其是那些与冰盖融化相关的部分——对于气候科学家来说仍在不断展开。正如本周的新研究指出的那样,未来气候变化的某些方面可能比模型目前预测的更为严重。而一些最坏情况可能并不像曾经看起来那么可能发生。
戈莱奇说,为了理清这一切,在对未来进行预测时,必须考虑到所有可能影响气候变化进程的因素。在这种情况下,他的新研究指出,融化的冰盖是全球气候系统的关键参与者,其影响可能 ранее 被忽视了。
“我想我们只是在这里举起一面旗帜,说这是我们真的需要研究的东西,”戈莱奇说。“我们需要尽可能好地使用尽可能多的模型来研究,并弄清楚我们是否实际上低估了后果。”
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