南极洲为何变暖如此之快?情况很复杂

大部分变暖与发生在数千英里外热带地区的自然气候周期有关

2020年1月4日,研究人员在南极洲乔治王岛蓬塔乌尔曼地区一个尚未命名的海滩上采集土壤和冰样本。

遥远的南极洲可能感觉像是地球上最与世隔绝的地方。它隐蔽在世界的尽头,被动荡的南大洋环绕,在许多方面,它就像是进入了另一个世界。

但事实证明,这片冰雪覆盖的大陆与地球其他地方的联系比看起来更紧密。

科学家们发现,南极洲的变暖速度几乎是全球平均水平的三倍。而大部分变暖与发生在数千英里外热带地区的气候周期有关。


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研究结果于昨日发表在《自然气候变化》杂志上。

这项研究由新西兰惠灵顿维多利亚大学的凯尔·克莱姆领导,考察了世界最南端气象观测站——阿蒙森-斯科特站的地表气温,该站几乎正位于地理南极点之上。这是一个孤独的、白雪皑皑的哨所,位于南极洲大陆的中心,那里的冬季气温可能会降至零下100华氏度以下。

研究人员发现,自 20 世纪 90 年代初以来,那里的气温每十年上升约 1 华氏度。这大约是全球平均水平的三倍。

更令人惊讶的是,这一趋势代表了南极洲状况的突然逆转。在 20 世纪的大部分时间里——至少可以追溯到 20 世纪 50 年代气象站首次建立时——南极洲一直在降温。

那么,为什么会发生转变呢?根据这项新研究,热带地区气候模式的转变可能在其中发挥了重要作用。

研究人员结合观测和模型模拟进行了调查。他们发现,热带西太平洋海温的变化对南极洲的变暖有很大影响。

这些海温在很大程度上受到一种称为年代际太平洋振荡 (IPO) 的自然气候周期的调节。IPO 导致西太平洋海温每隔几十年左右在暖期和冷期之间来回波动。

当海洋变暖时,它与大气层的相互作用方式也会有所不同。这些大气变化会将更多暖空气向南输送到南极洲。

研究人员补充说,IPO 的影响可能会因另一种自然气候波动——南极涛动 (SAM) 而进一步加强。南极涛动有助于调节环绕南极洲大陆的西风带。它会导致这些风周期性地增强或减弱。

当风力增强时,它们有助于将暖空气推过南极洲,使南极点升温。研究人员认为,这两种自然气候周期的结合在很大程度上促成了过去几十年的变暖。

事实上,模型模拟表明,最近的变暖可能——理论上——完全是在没有任何人为气候变化影响的情况下发生的。

尽管如此,研究人员确实认为气候变化在近期趋势中发挥了一定的作用。

全球变暖仍在发生,除了导致全球气温上升外,人们还认为它会影响一些大气环流模式——例如环绕南极洲的西风——这些模式会影响南极点的气温。

因此,研究人员认为,人为造成的变暖可能加强了近几十年在南极点观察到的趋势。但在这种情况下,它可能不是主要驱动因素。

这一发现说明了南极洲气候的复杂性,以及它在多大程度上受到世界完全不同地区的气候周期的影响。

“对比鲜明的变化”

与北极不同,北极几十年来一直以惊人的速度变暖,南极洲的气候变化一直难以描绘。同一大陆的不同地区经常同时经历截然不同的气候趋势。

例如,在南极洲降温的过去几十年里,西南极洲和南极半岛的大部分地区——距离南极点数百英里——却在变暖和融化。而最近,随着南极点开始升温,半岛上的变暖趋势有所减缓。

同样,南极海冰也表现出一些令人费解的趋势。

在过去 35 年的大部分时间里,南大洋的海冰实际上一直在扩张。但从 2014 年左右开始,这一趋势发生了逆转。在过去的几年里,海冰迅速减少,科学家们仍在争论其原因 (Climatewire,2019 年 7 月 2 日)。

科罗拉多大学博尔德分校的气候科学家莎朗·斯坦默约翰和泰德·斯坎博斯在对这项新研究的已发表评论中写道:“南极洲的气候充满了对比鲜明的变化。”

科学家们将这些复杂且不断变化的模式归因于多种来源,包括 IPO 或厄尔尼诺现象等自然气候周期,以及气候变化对南极洲周围海洋和大气环流的复杂影响。

然而,通常情况下,人为气候变化的影响很难解析出来。来自自然气候变率的影响太多了——科学家们可能会将其称为气候记录中的“噪声”——以至于它经常掩盖任何可能明显与全球变暖相关的模式。

斯坦默约翰和斯坎博斯指出,这项新研究再次说明了这个问题。

他们写道:“这并不意味着人为气候变化没有在南极洲发挥作用,但其作用常常被固有的高度变率所掩盖。”

不过,南极点正在发生的事情并不是南极洲最令人担忧的趋势。即使它正在迅速变暖,但它仍然是南极洲最寒冷的地区之一,并且没有任何立即融化的危险。

另一方面,南极洲海岸线的情况则另当别论。特别是西南极洲的大部分地区是海边冰川的所在地,这些冰川似乎正在从底部向上迅速融化,因为温暖的海水渗入冰层之下。

科学家们对气候变化在这些沿海地区的作用更有信心,也更担心它们可能对世界其他地区产生的影响。斯坦默约翰和斯坎博斯指出,南极洲是全球海平面上升日益重要的贡献者——它对地球其他地区的影响“可能具有灾难性”。

经 E&E 新闻许可,转载自 Climatewire。E&E 在www.eenews.net上提供每日重要的能源和环境新闻报道。

切尔西·哈维Climatewire 报道气候科学。她跟踪研究人员提出的重大问题,并解释关于全球气温的已知信息和需要了解的信息。切尔西于 2014 年开始撰写关于气候科学的文章。她的作品曾发表在《华盛顿邮报》、《大众科学》、《男士杂志》等刊物上。

更多作者:切尔西·哈维

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