《通过建模技术揭示温室气体排放如何导致南极冰层融化》

  • 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:2022-04-16
  • 英国南极调查局(BAS)科学家Kaitlin Naughten和Paul Holland开展的一项研究提供了新的证据,通过冰层流失模型研究,表明温室气体上升对南极西部的阿蒙森海变暖具有长期影响。阿蒙森海南极西部冰盖的冰流失是全球海平面上升增长最快的主要原因之一。如果南极西部冰盖融化,全球海平面可能上升多达三米。过去一百年来阿蒙森海的海洋可能一直在变暖,但对该地区的科学观测直到1994年才开始。

    这项研究成果发表在《地球物理研究通讯》(Geophysical Research Letters)上,海洋学家使用先进的计算机模型来模拟1920年至2013年间海洋对一系列可能的大气变化的反应。模拟显示,阿蒙森海普遍变暖。这种变暖与该地区风的模拟趋势相对应,风的模式通过将温水流向冰层和冰层下驱动来提高温度。众所周知,温室气体上升会使这些风更有可能发生,因此风的趋势被认为部分是由人类活动引起的。

    这项研究的主要作者Kaitlin Naughten博士提到,模拟显示了阿蒙森海如何响应大气中的长期趋势,特别是南半球的西风。这引发了对未来的担忧,因为这些风会受到温室气体的影响。

    这项研究支持了阿蒙森海的海洋温度自有记录开始之前就一直在上升的理论。它还提供了海洋变暖和风的趋势之间缺失的联系,众所周知,风的趋势部分是由温室气体驱动的。如果温室气体排放增加,南极西部冰盖周围的海洋温度可能会继续上升,从而对冰层融化和全球海平面产生影响。不过,研究结果表明,如果排放量充分减少,并且该地区的风向稳定,这种趋势可能会得到遏制。

    南半球西风的变化是对温室气体影响的一个公认的气候反应。然而,阿蒙森海也受到非常强烈的自然气候变化的影响。模拟结果表明,自然和人为的变化是造成南极洲西部冰盖的海洋驱动的冰层损失的原因。(傅圆圆 编译)

  • 原文来源:https://www.bas.ac.uk/media-post/new-link-between-greenhouse-gasses-and-sea-level-rise/
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    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2020-08-28
    • 最近,由美国加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所(Scripps)研究人员领导的一个科学小组在《自然地球科学》(Nature Geoscience)期刊上发表了南极洲浮冰架质量损失的详细历史记录。 该研究利用了长达25年的来自25个欧洲航天局(ESA)卫星飞行任务的数据、NASA冰速数据以及NASA计算机模型。研究人员发现,自1994年以来,这些冰架损失了近4万亿吨。该研究主要作者Susheel Adusumilli表示,“这是迄今为止最令人信服的证据,表明南大洋的长期变化是南极冰层持续流失的原因。” 由于南极冰架的规模巨大,加之无法亲自到达冰架,因此研究人员很难获得详细信息。而卫星可以进行全年监测,并且是定期收集有关南极冰损失的信息。研究小组使用了来自ESA雷达卫星的数据,该数据以每秒2万次的速度向地面发送无线电波,并测量这些波反弹回卫星时的传播时间。研究人员可以使用该信息来确定陆地或冰层的精确高度。这是对南极总面积为150万平方公里(58万平方英里)的所有冰架融化变化的首次分析。 长达25年的记录表明,南极洲周围海洋融化冰架的速度变化很大,但总的来说,冰架质量的损失多于增加。尽管冰架在漂浮,冰架损失本身并不能直接导致海平面上升,但是冰架确实起到了缓冲作用,有助于减缓冰盖从陆地向海洋的滑动,当冰盖变小时,这种影响变弱。如果南极西部冰原完全融化到海洋中,它将使全球海平面上升约3米(10英尺)。尽管在未来几十年内融化的可能性很小,但即使海平面上升4英寸,也可能使美国西海岸的洪水发生频率翻倍。 此外,研究人员还确定了融水在海洋中的深度,因为冰架融化的增加会对全球海平面的上升产生重大的环境影响。融化的冰所产生的水比周围的海洋更冷更新鲜。根据水在海洋中最终到达的位置,它可能会对海洋循环和全球气候产生重大影响。Scripps海洋学冰川学家Helen Amanda Fricker说:“我们有自1990年代中期以来,所有冰架的变化以及融水进入海洋的位置记录。这些记录能够解释大气和海洋的变化力,以及融水如何影响海洋,从而使我们能够改进预测未来海平面上升的模型。” (傅圆圆 编译)
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    • 5月中旬,一股热空气从西伯利亚向北流动,在北冰洋上呈扇形扩散,最远到达格陵兰岛,引发了前所未有的热浪。在一个位于北极圈附近的俄罗斯村庄哈坦加,气温达到破纪录的25℃。这种反常的天气已经在俄罗斯引发了严重的森林大火,并促成了北冰洋海冰的迅速融化。 美国国家冰雪数据中心(NSIDC)主任Mark Serreze说:“总的来说,今年冬天并不是特别温暖,但上个月情况发生了逆转,随着变暖西伯利亚海岸出现了高温洞。”研究人员表示,北极中部的这股热浪可能不会只在2020年春天发生。相反,如果全球工业空气污染水平因COVID-19大流行而继续下降,当前的北极变暖将持续减缓。《自然气候变化》(Nature Climate Change)期刊最近的一项研究显示,今年4月初,全球温室气体日排放量比去年同期下降了17%。如果持续下去,碳污染的减少对避免气候变糟是一件好事,但在短期内,大气污染物的减少实际上会导致全球变暖的轻微加剧。 当涉及到气溶胶时,情况就有些复杂。在中国南部平原和东海上空的云层中,云滴大小未发生改变,这表明大气中的硫酸盐气溶胶水平没有明显变化。一种可能的解释是,根据中国政府的数据,虽然大流行期间客运量下降了,但工业燃烧发电量仅下降了约10%。2017年的一项研究假设,人类活动释放的硫酸盐气溶胶掩盖了20世纪中期《清洁空气法》生效之前北极海冰的减少。北极似乎对硫酸盐气溶胶排放的变化相当敏感。利用地球系统的计算机模型显示,自1980年以来欧洲硫酸盐气溶胶的减少可能可以解释这一时期北极变暖的原因。 尽管如此,研究结果依然令人振奋——当然不是因为COVID-19,而是因为能够测试硫酸盐气溶胶在全球变暖中所起的作用,以及它与海冰的关系。 (刘思青 编译)