北极海冰减少不稳定

这是一个交叉发送的气候实验室的书的博客,写的艾德·霍金斯博士气象部门的副教授雷丁大学。

想象一个球弹跳了崎岖不平的山。重力将确保球头向下。但是,如果球撞击撞在某个角度会向上移动水平甚至有一段时间,恢复之前,其不可避免的下滑轨迹。这个弹力球是一个类比对北极海冰的行为。

文章基于黑黝黝的et al。自然气候变化

北极海冰融化在夏天,每个9月达到最低,之前重新冻结3月份通过冬季和最大程度上。在过去的35年,九月海冰的范围减少了约35%。但是,这种下降趋势并不顺利。线性趋势在今年下半年期间比上半年大,建议加速,并在2007年和2012年夏季程度大大降低。

海冰的体积的估算更大的削减,尽管是必要的历史观察海冰的厚度不太全面不确定性大于程度。的克里赛特- 2卫星回传和SMOS现在卫星从太空测量海冰厚度,但只在October-April因为熔体池的冰在融化季节混淆厚度检索。数据还显示了可用的厚度年际变化在北极海冰的体积,同样的观察。

2007 & 2012引起很大的程度上最小值媒体猜测我们很快就会看到一个夏天“冰”(这个词被预留给海冰每年不到100万平方公里)。然而,其他气候科学家们更加谨慎。尽管人类对北极海冰的影响被检测到,2007年和2012年的天气特别有利于海冰融化,也没有明确的证据表明,这些每年天气模式将继续。

相比之下,2013年和2014年海冰范围超过2012年,导致一些媒体猜测有海冰正在复苏。这是这样吗?

回弹力球类比——希尔代表长期下行趋势在北极海冰将增加全球温度和疙瘩引入变化从这个光滑的轨迹。这些不稳定的反弹可能在两个方向,导致一个明显加速或临时减少融化率。

图1显示了观察到9月北极海冰范围(黑色),一个长期的线性下降(冲黑),和一些故意选择8年时间(颜色)。在不同时期没有变化,急剧下降和明显增加的程度上,类似于球跳跃不定地下坡。

图1:观察(黑)9月的北极海冰范围。黑色虚线代表长期线性趋势和各种故意选择8年线性趋势所示颜色。

最近八年的趋势,从2007年的极低,表现出上升趋势。这是否意味着北极海冰正在复苏?不——这是一个反弹在长期下行轨迹。同样,2000年至2007年的趋势可能是部分原因是反弹在相反的方向。凯et al。(2011)表明多达一半的海冰趋势2005是由于自然变化,和天et al。(2012)得出的结论是,5 - 30%的最近的趋势可能是由于大西洋的变化。

但是气候模型呢?斯特罗伊夫et al。(2007)建议CMIP3全球气候模型(GCMs)少显示大幅减少海冰观测。最新一代的GCMs (CMIP5)有一些模拟复制观察到的趋势吗。

,这些模型对观察到的可能性在北极海冰“反弹”吗?图2显示了所有7年趋势的概率分布从CMIP5历史模拟1979 - 2013。短时间内没有明显的海冰减少经常出现在这个时期。黑黝黝的et al。证明一段十多年零趋势并不少见,他们也发生在模拟的未来。

图2:9月7线性分布趋势北极海冰范围,为CMIP5(灰色),CESM大合奏(青色)和观测(红色)。观察到的2001 - 2007和2007 - 2013年趋势分别在绿色和蓝色突出显示。注意,黑黝黝的等人分析做过2014最低所以本文使用7年趋势和检查2007 - 2013和2001 - 2007两种极端情况。

分析也大(30成员)合奏的重复与CESM GCM模拟。在这种情况下,模拟的区别仅仅是由于因情况而异的经验丰富的天气情况。有趣的是,趋势的范围出现在这个单一的模型非常类似于整个范围的CMIP5全球大气环流模型,表明这个范围内的大部分是由于内部气候变化,而不是由于模型本身之间的区别。

当球到达山脚下吗?IPCC AR5采取不同寻常的步骤只使用5个模型未来北极海冰的整体评估,因为许多模拟并不认为足够了。政府间气候变化专门委员会得出结论,这可能是北极将在2050年9月通过可靠的无冰(“可靠无冰”意味着连续5年海冰的不到100万平方公里),假设未来排放量高。

预期的结果是,长期下降的北极海冰将继续随着全球气温的增加。将会有进一步的反弹,向上和向下。个人年将成为无冰在2020年代,2030年代和2040年代,这取决于未来温室气体排放和自然变化。但是,即使在山脚下球将继续反弹,而不是每年将在夏天没有冰。反弹将变得更小,如果全球气温继续上升,和其他夏季和秋季月也将成为无冰。然而,在未来情景大幅减少温室气体排放,北极海冰稍稍恢复,全球气温下降。

主要形象:冰冻的大海。