《Nature:风和融水对于南大洋化学和物理变化的重要性》

  • 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:2020-02-09
  • 30°S以南的南大洋仅占海洋总面积的三分之一,但吸收了1/2的海洋人为碳量和2/3以上的海洋人为热量。过去,对南大洋的测量较全球范围而言很少。自1980年以来,西风增强且向极地移动的趋势越来越明显。但是耦合模型相互比较项目(CMIP5)的第5阶段模型低估了西风的增加和极移现象,也未能恰当地考虑南极冰盖融水对于模型的影响。

    在本文研究中,作者使用2014-2019年(至2019年3月)来自“南方海洋碳与气候观测与建模(SOCCOM)”项目的生物地球化学浮标的最新测量数据、2005年之前收集的船载数据(大致集中在1995年)以及带有生物地球化学传感器的自主浮游物观测值,来计算二十年来南大洋温度、盐度、pH和硝酸盐浓度、溶解无机碳和氧浓度的变化。

    研究发现南极沿海局部地区出现了3°C以上的温度变暖,南极海岸附近局部地区盐碱化超过0.2°psu,并且在南纬65°至40°S之间发现了等深线。在南极海岸线发现了脱氧作用,但是在等深线向北变深的地区,脱氧作用和硝酸盐浓度降低。而地球系统模型ESM2M的强制响应不会重现观察到的模式。若考虑融水和极向风的影响,则ESM2M可以改善观测值,再现大规模变化,从而证明了最近风和融水变化对于观测的重要性。

    未来南大洋的生物地球化学变化可能会受到融水输入和极风增强风的相对强度的影响。这种综合作用可能导致南大洋脱氧和营养物积累增加,使全球海洋中的营养物贫乏的速度比预期的要快。

    (李亚清 编译)

  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41561-019-0502-8
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    • 30°S以南的南大洋仅占海洋总面积的三分之一,但吸收了1/2的海洋人为碳量和2/3以上的海洋人为热量。过去,对南大洋的测量较全球范围而言很少。自1980年以来,西风增强且向极地移动的趋势越来越明显。但是耦合模型相互比较项目(CMIP5)的第5阶段模型低估了西风的增加和极移现象,也未能恰当地考虑南极冰盖融水对于模型的影响。 在本文研究中,作者使用2014-2019年(至2019年3月)来自“南方海洋碳与气候观测与建模(SOCCOM)”项目的生物地球化学浮标的最新测量数据、2005年之前收集的船载数据(大致集中在1995年)以及带有生物地球化学传感器的自主浮游物观测值,来计算二十年来南大洋温度、盐度、pH和硝酸盐浓度、溶解无机碳和氧浓度的变化。 研究发现南极沿海局部地区出现了3°C以上的温度变暖,南极海岸附近局部地区盐碱化超过0.2°psu,并且在南纬65°至40°S之间发现了等深线。在南极海岸线发现了脱氧作用,但是在等深线向北变深的地区,脱氧作用和硝酸盐浓度降低。而地球系统模型ESM2M的强制响应不会重现观察到的模式。若考虑融水和极向风的影响,则ESM2M可以改善观测值,再现大规模变化,从而证明了最近风和融水变化对于观测的重要性。 未来南大洋的生物地球化学变化可能会受到融水输入和极风增强风的相对强度的影响。这种综合作用可能导致南大洋脱氧和营养物积累增加,使全球海洋中的营养物贫乏的速度比预期的要快。 (摘自 海洋科技快报 李亚清  编译)  
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    • 文章标题:Change in future climate due to Antarctic meltwater 文章作者:Ben Bronselaer, Michael Winton, Stephen M. Griffies, William J. Hurlin, Keith B. Rodgers, Olga V. Sergienko, Ronald J. Stouffer & Joellen L. Russell DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-018-0712-z 原文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-018-0712-z 内容提要:根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)考虑的最高温室气体浓度轨迹(RCP8.5),预计南极冰盖融水将在2100年前造成一米多的海平面上升。然而,广泛使用的CMIP5气候模型不包括来自南极冰盖和冰架的融水影响,由此导致了IPCC气候预测的偏见偏差。本文利用CMIP5模型“GFDL ESM2M”的大型集成模拟,该模型考虑了RCP8.5预计的南极冰盖融水。研究发现,相对于标准的RCP8.5情景,融水使得1.5~2摄氏度的最大全球平均大气升温目标延缓了至少10年。融水增强了南半球的干燥和北半球的湿润,增加了南极海冰的形成(与最近对南极海冰面积增加的观测结果一致),并使南极海岸周围的次表层海洋变暖。此外,融水引起的地下海洋变暖可能通过正反馈机制导致进一步的冰盖和冰架融化。该研究突出了融水效应在未来气候模拟中的重要性。 论文摘要:Meltwater from the Antarctic Ice Sheet is projected to cause up to one metre of sea-level rise by 2100 under the highest greenhouse gas concentration trajectory (RCP8.5) considered by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). However, the effects of meltwater from the ice sheets and ice shelves of Antarctica are not included in the widely used CMIP5 climate models, which introduces bias into IPCC climate projections. Here we assess a large ensemble simulation of the CMIP5 model ‘GFDL ESM2M’ that accounts for RCP8.5-projected Antarctic Ice Sheet meltwater. We find that, relative to the standard RCP8.5 scenario, accounting for meltwater delays the exceedance of the maximum global-mean atmospheric warming targets of 1.5 and 2 degrees Celsius by more than a decade, enhances drying of the Southern Hemisphere and reduces drying of the Northern Hemisphere, increases the formation of Antarctic sea ice (consistent with recent observations of increasing Antarctic sea-ice area) and warms the subsurface ocean around the Antarctic coast. Moreover, the meltwater-induced subsurface ocean warming could lead to further ice-sheet and ice-shelf melting through a positive feedback mechanism, highlighting the importance of including meltwater effects in simulations of future climate. (文献信息中心 於维樱)