《北极“海冰管理”能否应对气候变化?》

  • 来源专题:物理海洋学知识资源中心
  • 编译者: 张灿影
  • 发布时间:2019-12-31
  • 根据一个备受争议的地球工程方法,使用数百万台在海冰中漂流的风力泵,可以减缓海冰的消退和全球变暖的速度,以促进北极冬季的结冰。尽管这种方法可能会将无冰的北极夏季推迟几十年,但在北极以外的地区,大规模的运动不会产生任何有意义的降温效果。
    分布在北极地区的1000万台风力泵旨在促进冬季海冰的形成。他们会不断地把海水推到海冰冰面上,之后冰面就会结冰。现在较厚的冰层在夏季融化的时间会持续很长,因此反射太阳光的时间也变长,而较暗的海洋表面很容易吸收太阳的暖化光线。这不仅可以减缓北极海冰的流失,还可以减轻遥远的影响,甚至是低纬度地区的变暖。从纯物理的角度来看,夏季海冰几乎完全消失的情况,可能会在本世纪中叶出现,实际上可能会被推迟到本世纪末。然而,这一宽限期不会给欧洲或全球气候带来任何显著降温。
    这种对北极海冰的操纵是否能在纯物理意义上起作用,以及它会对气候产生什么影响?通常情况下,冰的生长受到以下事实的限制:当冰变厚时,冰越来越使海洋免受冬季寒冷的影响。因此,通常情况下,不会发现冰的总厚度超过几米。但是这些泵并没有消除这种限制效应,因为新的冰层是从原来冰的上面添加的。最初的模拟是基于泵将海水搅动到整个北极的冰上,结果显示:年复一年,冰的厚度将增加1~2米。根据气候模型,二氧化碳造成的全球变暖直到本世纪末才结束这种增长。对气候的影响呢?正如前人研究的那样,北极的夏季变暖实际上会减少几摄氏度。然而,抽取相对温暖的(-1.8°C)水也会改变冬季的海水流动,从而导致北极在冬季的显著变暖。这种热能也会被输送到中纬度地区并储存在那里的海洋中。
    在下一步中,研究人员进行了更为逼真的模拟,其中泵只在冰厚度不到两米的地方部署。两米厚的冰在夏季融化的情况下已经有了最好的生存机会,通过这种方式限制泵的分布,也可以避免不必要的和相当大的冬季变暖。在这种情况下,中纬度地区的额外变暖事实上是可以避免的,但该计划对缓解气候变化仍然没有什么作用。尽管北极地区夏季的变暖将减少大约1摄氏度,海冰的消失可能会推迟大约60年,但增加的阳光反射不足以减缓北极以外的气候变化。
    相关论文链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019EF001230
    (郭亚茹 编译,於维樱 审校)

  • 原文来源:https://www.awi.de/en/about-us/service/press/press-release/can-arctic-ice-management-combat-climate-change.html
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  • 《英国发布《气候变化对北极海冰的影响》报告》

    • 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
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    • 英国气象局、英国国家海洋学中心与英国海洋气候变化影响伙伴关系发布了《气候变化对北极海冰的影响》(Impacts of Climate Change on Arctic Sea Ice)报告。报告指出,作为全球气候系统中的关键部分,北极地区持续面临海水快速变暖和海冰减少的压力。卫星数据显示,1979-2022年,海冰面积平均每年减少约7.9万平方公里。北极海冰观测数据中,超过50%损失可直接归因于人为温室气体排放造成的气候变暖。报告预示未来:(1)北极很可能在2050年出现至少一次季节性无冰状态,降低北极温度可以有效改善。(2)北极地区快速变暖降低了低纬度地区温度梯度,影响了急流路线和欧洲西北部气候。(3)北极变暖冰川融化导致大量淡水流入北大西洋影响了低纬度地区。这些淡水的流入改变了北大西洋亚极地海洋环流和海面温度,同时也会对大尺度环流和气候产生影响。(4)海冰覆盖率减少将会对海洋生态系统健康产生未知影响。(熊萍 编译)