《Nature Climate Change:更强的厄尔尼诺可能导致加剧南极洲冰川融化》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: liguiju
  • 发布时间:2023-03-06
  • 澳大利亚联邦科学与工业研究组织(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation,CSIRO)领导的一项新研究表明,未来更高强度的厄尔尼诺可能会加速南极洲冰架和冰盖发生不可逆转的融化。研究成果已发表在《Nature Climate Change》杂志上。
    该研究通过气候模型揭示了厄尔尼诺南方涛动(ENSO)变异性增加与减缓海水表层温度变暖以及加速深部海水变暖的关系。ENSO是气候变化的关键驱动因素,暖相厄尔尼诺和冷相拉尼娜都会影响包括澳大利亚在内的全球天气。这项研究进一步解释了南极对气候变化影响的关键所在。
    研究人员表示,预计气候变化将增加ENSO的强度,使厄尔尼诺和拉尼娜现象更加强烈。更强的厄尔尼诺可能会加速南极大陆架深层水域的升温,使冰架和冰盖融化得更快。而在这一过程中,漂浮海冰边缘的升温速度减慢,减缓了海面附近海冰的融化。ENSO变异性增加的模型显示,来自更深层的温暖上升流减少,导致海洋表面变暖减缓。
    南极洲风是导致这一结果产生的主要影响因素。ENSO变异性增加减缓了大陆架上不断增强的西风,从而减弱了南极洲周围的温水上升流。ENSO变异性增加的影响超出了极端天气风险,并影响到南极海冰、冰架和冰盖的变化。这可能对全球气候系统产生广泛影响,因此继续了解ENSO将如何应对气候变化是气候研究的一个关键领域。(张灿影 编译)

  • 原文来源:https://www.csiro.au/en/news/News-releases/2023/Stronger-El-Nino-could-cause-irreversible-melting-of-Antarctica
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    • 编译者:张灿影
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    • 南极冰盖以越来越快的速度正在不断地流失,这将导致全球海平面上升,并通过注入大量淡水来影响海洋环流。观测显示,南极半岛地区已经发生了一些显著的变化,超过87%的冰川正在退缩,几个冰架已经坍塌。南极半岛一些增加的冰川融化与大气快速变暖有关,而这又与南半球气候变化的主模态南半球环形模式的正相位有关。短的仪器记录(1992年至今)妨碍了确定这些变化的开始时间和主要驱动因素。本文根据南极半岛东北端沉积物核心中海洋硅藻(δ18Odiatom)的氧同位素,记录了6250年来的冰川流量。δ18odiatom作为冰川排放量的代用物,其来源于浮冰/冰架和崩解冰山的融化。 PS67/182-1岩芯回收了一系列18米厚的层状富硅藻泥浆,他们沉积在季节性开阔的海洋环境中。使用210Pb和14C方法对沉积序列进行了年代测定,结果发现发现,主要来源于南极半岛东部冰架和冰山融化的冰川流量在矫正后的6250~1620年之间基本保持稳定,一直保持到矫正后的720年。矫正的550年(公元1400年)之后,冰川流量有明显增加的趋势,在矫正的244年,冰川流量达到了过去6250年来前所未有的水平。 在二十世纪早期(公元1912年之后)也观察到冰川流量的显著增加。增强的冰川流量,特别是在17世纪之后,与正的南半球环状模有关。冰川流量在1617~720年(公元333~1230年)之间变化较大,在矫正后的1100年达到峰值,之后开始下降。然而,这种变化在他们的变化点分析中并没有得到确认。 在这段时间内,半岛地区的气候变化与夏季日照峰值和厄尔尼诺/南方涛动(ENSO)的加剧有关。在美联社西部沿岸,在1600~500 年之间高海表面温度(SSTs)被认为是由拉尼娜现象引起的,该现象被认为通过西风驱动暖空气从低纬度地区进入南极洲,并推动了海洋冰川锋面融化的加剧。他们认为,一个正的南半球环状模驱动了南极半岛东部更强的西风、并使大气变暖和地表消融,同时也将更多的暖水带入威德尔环流,导致冰架底部融化增强。数据结果也暗示了,该地区的冰架已经变薄了至少300年,这有可能使它们在人类活动加剧的气候变暖下崩塌。 (郭亚茹 编译,於维樱 审校)
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    • 编译者:APC
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    • 据英国广播公司(BBC)中文网报道,有“末日冰川”之称的南极思韦茨冰川(Thwaites Glacier)正在以惊人的速度融化,提高海平面,令人担忧更令人困惑。英美科学家近日宣布他们找到了这个问题的答案。  科学家们表示,冰川融化过快的元凶,是潜入冰川底部和基岩之间的暖流,水温摄氏2度。而且,借助最新勘测仪器,科学家绘制出暖流在冰下逡巡的路径。  最新研究结果发表在《冰冻圈》(The Cryosphere)杂志上。  各种探测数据显示,思韦茨冰川前端底部悬空,海洋暖流由一个巨大的通道插入大陆架和冰川底部之间;暴露在水中的冰面越大,融化就越多,而涌入的暖流水量更大,如此形成恶性循环。  报道称,冰川底部的这个空隙比以前认为的更深,大约600米,相当于六个足球场首尾相连。  这股海底暖流,被形容为有数百万年历史的思韦茨冰川的阿基利斯之踵—致命的弱点。  如果思韦茨冰川以现在的速度持续融化,则冰架最终崩塌不可避免,地球的海洋和大气循环系统将被严重扭曲,后果堪忧。  “末日冰川”的秘密  思韦茨冰川是南极最大、移动速度最快的两个冰川之一(另一个是松岛冰川),位于南极州的西部,冰川厚度达4千米,面积超过18万平方公里,略小于英国,和美国佛罗里达州的大小相当。  思韦茨冰川被认为是预测全球海平面上升的关键。数据显示,它拥有足够的冰来将海平面提高65厘米,它融化后注入阿蒙森海的冰水,约占全球海平面上升总量的4%。  美国国家航空航天局(NASA)去年初宣布,利用最新卫星雷达探测技术发现思韦茨冰川底部一个巨大洞穴,高300米,面积约40平方公里,可容纳140亿吨冰。数据显示这个洞穴有很大一部分是三年内形成的。  英国南极勘察局(BAS)用无人潜水艇对冰川底部的水流进行勘测,結果不但探测到由咸、淡水混合而成的湍流,更测得比冰点高出摄氏2度多的“暖水”水温。  根据各种数据绘制的剖面图展示了暖流从底部侵蚀、融化冰川的路径和后果。  NASA和BAS的研究结果证实了科学界多年来的怀疑,即思韦茨冰川前端并不是紧贴着大陆架的基岩,所以暖流可以像梭子一样嵌入冰层和海床之间;切面越大,冰川融化越快。  为什么叫“末日冰川”?  卫星数据显示,自上个世纪70年代以来,思韦茨冰川明显退缩,1992-2017年,冰川接地线以每年0.6至0.8公里的速度退缩。  上个世纪90年代,思韦茨冰川每年融化100亿吨冰,现在差不多是800亿吨。  它的坍塌将使全球海平面上升约65厘米,同时会释放出南极洲西部的其他主要冰体,这些冰体加起来可能会使海平面上升2-3米。  这对许多国家,包括世界上大多数沿海城市来说,将是灾难性的,还会让一些地势低的海岛消失。  但是,更重大的危险在于海洋风暴的烈度将因此加剧。  英国南极勘察科学部负责人沃恩教授(David Vaughan)说,如果海平面升高50厘米,本来千年一遇的风暴可能更频繁,变成百年一遇;如果升高一米,那就可能每10年发生一次。  思韦茨冰川不会在一夜之间全部融化;那需要数十年,甚至超过一个世纪。  但不可否认的是,二氧化碳排放不断增多,使得更多热量进入大气和海洋,意味着地球生态系统中的能量增多,必然导致全球大循环发生变化。  这种现象已经在北极发生,南极的迹象也日益清晰。  哪儿来的暖流?  南极洲西部是南极大陆上风暴最频繁的地方,而这里的冰川稳定性不如东部,受气候和洋流的影响更大。  关键是水温较高的大西洋暖流,从墨西哥湾来到南极,神不知鬼不觉地冲刷冰川底部和悬浮的前缘,使冰层从底部开始融化。  这股来自墨西哥湾的温暖水流因为含盐而较重,所以沉在下方,随大西洋深海洋流进入南极,汇入环绕南极大陆的洋流。  南极的地表水温略高于盐水冰点(-2℃),但墨西哥湾来的洋流温度高于结冰点,大约是1℃到2℃,位于水下大约530米处。上冷下暖的洋流一路逡巡一路侵蚀冰川边缘,并顺着冰川和海床岩石之间的孔道不断冲刷冰川底部。  由于气候变化,地球变暖,海洋水温在升高。太平洋水温的升高导致南极大陆西海岸的风向改变,推动海洋深处的暖流更汹涌。