《最新研究:融冰加剧全球变暖 长远或致额外增0.43摄氏度》

  • 来源专题:大气污染防治
  • 编译者: lhy
  • 发布时间:2020-11-27
  •  施普林格·自然旗下国际学术期刊《自然-通讯》最新在线发表一项气候变化的研究论文称,融冰加剧全球变暖,从长远来看,全球极地和山区的冰雪融化可能会导致全球变暖额外增加0.43摄氏度。  该论文指,众所周知,冰盖的消失会影响气温,例如通过改变返照率(地球表面反射的阳光量),虽然导致气温升高的机制已为人们所熟知,但尚不清楚不同的冰盖和反馈机制对全球气温变化的影响有多大。  论文通讯作者、德国波茨坦气候影响研究所尼科·伍德林(Nico Wunderling)及其同事采用一个简化的地球系统模型,结合不同的二氧化碳浓度水平来进行估算。他们发现,在二氧化碳浓度与今天相似(百万分之400)的情况下,所有冰盖的消失会导致的额外升温中位数为0.43摄氏度。不同冰体的贡献范围不尽相同:从南极西部冰原的0.05摄氏度到北极夏季海冰损失的0.19摄氏度。不过,这些实验没有考虑二氧化碳浓度随时间的变化,也没有考虑对较短时间尺度可能产生影响的反馈机制变化。  此外,论文作者指出,这种变暖并不会在几年或几十年内出现,而是在几个世纪到几千年的时间尺度上出现,但他们也强调,在21世纪内,北极可能在夏季变得无冰。因此,这些结果应被解释为对不同冰源和反馈机制之贡献的理想化估计。

相关报告
  • 《全球海洋变暖研究获进展》

    • 来源专题:中国科学院亮点监测
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2019-04-06
    • 自美国国家海洋和大气管理局(NOAA)研究员S. Levitus于2000年在《科学》(Science)撰文正式发布第一条全球上层海洋热含量变化时间序列,发现20世纪下半页全球海洋次表层升温的现象以来,全球海洋到底变暖了多少,一直是一个争议不断的问题。2013年发布的国际政府间气候变化第五期评估报告(IPCC-AR5)列出的5个海洋热含量变化趋势估算中,最小的估计竟只有最大的估计的一半。对海洋变暖速度估算的不确定性,一方面限制了人们对全球变暖的科学认知,影响地球系统能量不平衡、气候敏感性等关键气候参数的估算;另一方面也阻碍了对气候模型的评估:从能量变化的角度,气候模型能否准确反映出过去的气候变化,进而对未来做出合理预估呢?   中国科学院大气物理研究所副研究员成里京联合美国圣-托马斯大学J.Abraham、加州大学伯克利分校Z.Hausfather和美国大气研究中心K.Trenberth在Science上撰写perspective论文,对上述问题进行了解答。   海洋变暖多少的争议来源于过去海洋观测数据质量和数量的不足。自IPCC-AR5发布以来,研究人员发现传统的估算方法低估了过去几十年海洋热含量上升速率。虽然2005年之后,海洋科学家们在海洋中布放了一些新的仪器Argo,得到了较好的全球海洋热含量估计。但是科学家们永远无法穿越到2005年之前,重新用高精度的仪器观测过去的海洋状况,因此海洋数据领域科研人员一直在持续不断地改进旧数据的质量、发展新的技术以更准确地重构过去海洋的状态。   大气所团队多年研究解决了历史海洋热含量估计中的一系列问题,于2017年提出了一个新的海洋上层2000米热含量估计;同时日本气象厅、澳大利亚联邦科学与工业研究组织、美国普林斯顿大学等也提出了更新的或改进的方法对海洋热含量变化进行估算。这些新的方法显示出非常一致的自1955年以来的全球海洋热含量上升趋势。   最近一些估计一致性表明:热含量研究领域已经逐步解决已有问题,可以对全球海洋变暖做出更准确的计算了。根据最新估算,1971-2010年间全球海洋上层2000米变暖速率为0.36~0.39 Wm-2。新的估算显示出比IPCC-AR5更强的海洋变暖速率:IPCC-AR5的同期估计仅为0.20~0.32 Wm-2。海洋变暖在上世纪90年代后显著加速:1991年后海洋上2000米变暖速率为0.55~0.68 Wm-2。这直接反映了大气中不断积累的温室气体对海洋的影响。   气候模型能否准确模拟过去的海洋变化呢?Science研究表明,耦合模式比较计划5(CMIP5)模型集合平均可以非常好地模拟历史海洋变暖:1970-2010年间,CMIP5模拟的海洋上层2000米变暖速率为0.39 Wm-2,与最新的观测几乎一致。模型对过去情况的优秀的模拟效果极大提升了其对未来预估的可信程度。根据CMIP5模型预估,在rcp8.5情景下(假设未来不施行任何气候政策),2081-2100年间,整个上层2000米海洋将平均变暖0.78摄氏度(相对于1991-2005年的平均状态),这是过去60年海洋变暖总量的6倍。在rcp2.6情景下(假设未来将接近或达到《巴黎协定》目标),2081-2100年间海洋上层2000米将平均变暖0.4摄氏度。   人类活动已经深刻地改变了海洋环境,海洋增温已经造成了海平面上升、溶解氧下降、极端事件加剧、珊瑚白化等后果。然而,由于海洋对温室气体响应的“滞后效应”,海洋正在加速变暖,更强的海洋增暖将发生在本世纪。即使接近或者达到《巴黎协定》目标,海洋升温及其带来的影响也将持续。若不积极应对,未来人类和地球生态系统都将面临严重的气候风险。   论文于北京时间2019年1月11日上线,得到国际媒体的广泛关注。美国国家航空与航天局戈达德空间科学研究所主任Gavin Schmidt在接受采访时指出“海洋热含量确实是地球系统能量不平衡的最佳度量”,评论文章称“该发现进一步验证了已有的科学研究工作,并为本世纪末的气候预估提供了更强的可信度”。
  • 《新研究表明南极洲最低温度接近零下100摄氏度》

    • 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:mall
    • 发布时间:2018-07-13
    • 近期发表在AGU《Geophysical Research Letters》杂志上的一项新研究表明,南极洲冰盖顶部附近的小山谷的温度达到接近零下100摄氏度。研究人员发现,这一发现可能会改变科学家们对地球表面低温程度的认识以及是如何发生的。 通过分析来自地球观测卫星的数据,科学家于2013年宣布在南极东部高原的几个地点发现了零下93摄氏度(华氏零下135度)的表面温度,这是南极洲(包括南极)中部的一个多雪高原。新的数据表明最冷的地方实际上达到了零下98摄氏度(华氏零下144度)。这些温度是在南极极夜期间观测到的,主要是在7月和8月。 五年前当研究人员首次宣布他们发现了地球上最冷的气温时,他们确定持续晴朗天气和微风致使气温达到这个低水平。但是新的研究增加了一个转折点:不仅晴朗天气是必要的,而且空气也必须非常干燥,因为水蒸气会阻止雪表面的热量损失。 研究人员观察到南极冰盖中的小倾角或浅空洞中的超低温,其中冷、密、和下降的空气池在表面上方可以保持数天。这使得表面及其上方的空气能够进一步冷却,直到晴朗、平静和干燥的条件消散,此处的空气与大气中更高处的空气混合。 根据研究人员的数据,零下98摄氏度的气温已经基本是地球表面所能达到的最低温度了。如果气温下降到那么低,晴朗的天空和干燥的空气需要持续几天。研究人员说,如果这种环境条件持续几个星期,气温可能会再下降一点,但这是不可能发生的。 在这项新的研究中,研究人员分析了2004-2016年间南半球冬季的卫星数据。他们使用了美国宇航局Terra和Aqua卫星上的MODIS仪器得到的数据,以及NOAA极地运行环境卫星上的仪器数据。研究小组还开发了一套仪器,用于在冬季最冷的地方生存和工作,同时测量雪和空气的温度。 (王琳 编译) 联系我们: 中国科学院武汉文献情报中心 情报网网站:http://marine.whlib.ac.cn 机构网站:http://www.whlib.ac.cn/ 邮箱:marine@mail.whlib.ac.cn 电话:027-87197630