南极海的下降根据英国国家海洋学中心(NOC)领导的一项新研究,冰盖正在给大气层造成前所未有的海洋热量损失和更多的风暴。
这项研究发表在《自然》杂志上,重点关注2023年创纪录的低南极冬季海冰盖,并首次清楚地了解了海冰消失的影响。
使用来自海洋表面上方大气层的数据,它发现大气的热量损失增加了一倍,与高纬度南大洋大部分地区周围的风暴数量增加相匹配。
该研究还警告说,由于热量损失使南极地表水的密度比以前更密集,可能会对更深的海洋环流产生深远的影响。
主要作者教授Simon Josey说,这些结果表明,迫切需要使用最先进的海洋和气候模拟,如NOC目前进行的模拟,以更好地了解南极海冰流失的更广泛影响,最终可能会扩展到北半球。
海洋和气候研究的领导者NOC的海洋-大气相互作用专家Josey教授说:“现在说到2023年及其破纪录的海冰下降是否标志着南极海冰数量的根本性转变还为时过早。”
“然而,我们的研究确实揭示了未来几年低冰层再生的极端条件,2024年看起来正在继续2023年的急剧变化。”
“根据我们的研究,像这样的低海冰多年将继续产生更多的风暴和海洋特性的更大变化,这可能会影响更广泛的海洋环流。随后的冬季反复的低冰覆盖条件将加强这些影响,并可能导致更远地区发生深刻变化,包括热带和北半球。”
海冰覆盖在高纬度南大洋上提供了冬季毯子,这阻止了它通过暴露在大气中而冷却。除去毯子,热量会流失到大气中,地表水变得更冷、更稠密。
2023年,南极洲周围的海冰覆盖率创下历史新低,重度损失地区的冰层减少率比1991年至2020年冬季平均水平低50%至80%。在某些地方,海洋热量对大气的损失增加了一倍多,在高纬度南大洋大部分地区,观察到风暴每月增加多达七天。
合著者Holly Ayres博士(前在雷丁大学,现为NOC)对南极海冰下降的长期影响的分析表明,海洋热量损失增加也会影响远至热带和北半球的气候。
她说:“我的工作分析了一个人为减少冰量的气候模型实验。然而,我没想到现实世界的冰层会像2023年观察到的那样大,对海洋热量损失造成如此强烈的后果。”
这项研究还发现消失的海冰使海洋地表水改变其特性,特别是密度。Josey教授指出:“海洋热量流失到大气层的大幅增加正在将海面水的密度提高到以前在新无冰地区从未见过的数值。”
来自英国南极调查局的合著者Andrew Meijers博士进一步解释道:“这种新的密度更高的地表水的位置与形成全球海洋最密集和最深的水域的南极架位置相对远。
“然而,这种冷却和随后被海冰覆盖的水的下沉有可能释放更深的温水,而这些温水通常由绝缘表层远离冰。反过来,这有可能在未来几年增加海冰融化。”
“迫切需要进一步分析,以了解这些过程及其复杂的反馈,并确定2023年和今年冬季海冰的大幅下降将如何影响南大洋环流。这是了解气候关键海洋对大气热量和碳的吸收,以及南极大陆的融化速度的关键。”
Josey教授补充说:“我们现在需要更详细地了解南极海冰正在下降的地区海洋热量损失的加剧及其更广泛的影响。”
“对于了解风暴数量的增加如何与大气层的额外热量供应有关,并确定长期社会风险,包括未来几十年远离南极洲的天气状况的潜在变化,这一点至关重要。至关重要的是,我们需要使用我们的海洋和气候模拟来了解热量损失的大幅增加和地表水密度的增加如何影响更广泛的海洋环流。”