帖子:南极冰架的命运在1.5摄氏度,2和4 c的变暖

南极洲的冰架——冰的浮动方言形成冰盖满足海洋气候变暖的指标——尤其有用。夹在大气和海洋,它们可以融化以上或下面。

最近几十年已经看到了两个南极冰架的崩溃,第三个是偶数在冬天融化。

冰架执行至关重要的作用,冰川退缩,否则自由流入海洋,推全球海平面越来越高。

我们的新研究发表在《地球物理研究快报,我和我的合作者将重点放在一个一半的三明治-大气影响南极冰架的稳定性。

我们运行的模拟模型表面融化,降雪南极冰架关于工业化前的水平在未来全球气候变暖的三个层次:1.5摄氏度、2 c和4 c。

研究结果显示,越来越多的表面融化冰架可以把它们通过“水力压裂”崩溃的风险。以4 C为例,我们发现四个C -拉森冰架,沙克尔顿的威尔金斯、松岛和部分冰架——都容易崩溃。

更多的变暖,融化,决选

同时也就不足为奇了气候变暖会导致更多的冰融化也许不那么明显,全球变暖可能导致更多的雪。这是因为温暖的空气可以容纳更多的水分,然后落如雪。

在表面,冰架成长雪积累比它更快可以融化。在夏季冰层融化时他们缩水超过了全年降雪。

这两个相互竞争的因素之间的平衡——表面融化和降雪——被称为“表面质量平衡”(SMB)的冰架。

但在冰架融化的表面还有另一个效果。在夏季融化季节,融滴进空气间隙在架子上,再次冻结时温度下降。

几年后,超过降雪,融化冰架会变得充满refrozen融水。如果出现这种情况,有下列夏天融化形成没有空白填满,只是表面收集或遇到严重骨折,如裂缝和裂缝。

水很重,所以,当裂缝填满他们扩大和深化,并能达到货架的底部。这可能引发戏剧性,大规模解体所谓的“水力压裂”。这个过程造成的崩溃在1995年拉森冰架和南极半岛2002年拉森B。

作为表面冰层融化控制上的融水径流“南极冰架,因此易受水力压裂发挥了至关重要的作用。

冰架漂浮在水中,所以当他们薄或分手,融水并不直接导致海平面上升。这是阿基米德原理,这也解释了为什么冰块融化在温暖的一天喝不改变液体的玻璃的整体水平。

然而,冰架仍然发挥重要作用的阻碍——“支撑”——冰川。冰没有冰架,这片土地将更容易流入海洋,海平面上升。因此,冰架间接对海平面上升的影响。正是因为这一原因,他们被称为“守门“南极洲的冰流。

分三种等级的变暖

使用一个区域气候模式是适应研究极地,我们模拟了冰层融化,径流和SMB南极冰架1.5摄氏度,气候变暖下2 c和4摄氏度以上工业化前的水平。区域模型需要从四个不同的模拟输入全球气候模型使用高排放RCP8.5场景及其更新的化身,ssp5 - 8.5。

我们看变暖增量代替end-of-century值来减少模型之间的差异对结果的影响。例如,一些全球模型比其他人稍微温暖或凉爽的历史时期。

变暖的更温和的水平- 1.5 c和2 c -我们的结果表明,增加在融化冰架大多由降雪增加补偿。因此,径流总量增加1980 - 2009年高于其历史价值。

融化的唯一地方增加大大超过降水是南极半岛,气温已经温暖和融水已经收集表面上在夏季。

但在4摄氏度,径流在南极洲变得更加普遍。这表明表面的融水收集越来越多的冰架因为高温熔体通过雪比它可以积累快。

你可以看到下面的图表,显示全部融化(“我”)和径流与气候变暖(俄文)增加,而直到变暖达到4 c SMB仍然相当稳定。图标显示单个模型,而圆圈显示模型的平均水平。

有趣的是,增加和径流冰架融化的照片非常不同,接地冰盖——也就是说,冰层覆盖的落基大陆。

另一个新的研究表明,随着大气变暖,降雪量增加接地冰超过融化,这意味着冰盖收益质量在这些地方。

更大比例的冰架面积变得脆弱

了解潜在的冰架脆弱性水力压裂的空间规模,我们下一个模拟的整体比例冰架与径流不同程度的变暖。

下面的图表显示了总比例的冰架面积径流预计,随着时间的推移,对南极洲整个(左上),然后是南极半岛(右上角),南极东部(左下)和西南极洲(右下角)。所示的模型一般是黑色,与单个模型的预测作为彩色线条和值的范围在灰色阴影。

在提高水平的变暖,表面液态水收集冰架面积的比例越来越大。这表明,一些冰架meltwater-driven骨折的风险增加不稳定的。

在1.5 c和2 c的变暖,径流预计在南极冰架面积的14%和18%,分别代表只有一小增加高于9%的历史平均水平为1980 - 2009。

南极东部最大的增长。这里,气候变暖将夏季气温经常熔点,增加径流发生的地方。南极半岛,夏季融化已经很普遍,因此径流程度增加只有慢慢变暖。

4 c高于工业化前的温度,我们的模型表明,多达67%的冰架面积南极半岛,和34%的欧洲大陆,可能是在崩溃的风险增加。然而,从上面的图表中是显而易见的,这显示了一个不断扩大的模型范围内随着时间的推移,减少模型之间的协议在4摄氏度。

径流是如何分布在冰架也很重要。如果径流发生在一小部分冰架也不太可能驱动水力压裂。然而,如果径流集中在一个更大的少数冰架的一部分,那么这几将更容易失稳。

我们的研究结果表明,在4摄氏度,重要的径流发生在南极半岛冰架,两个西南极洲冰架——方丈和松岛——和四个东部南极冰架——Roi Baudoin测定、西和沙克尔顿。

并不是所有的冰架容易受到水力压裂

重要的是要注意,并不是所有地区液体收集表面上很容易水力压裂。一个之前的研究显示,一些货架上弹性surface-driven崩溃,因为它们的结构和地理。

例如,乔治六世冰架南极半岛同各方的土地,和一些东部南极冰架非常稳定,因为它们形成的方式。在这些冰架——包括Roi Baudoin、测定和乔治六世——融水每年可以收集在表面不会造成骨折的架子上。

因此,我们的研究确定了冰架,可以容易崩溃,如果正确的组合的因素——地理、结构、大气变暖——存在。

下面的地图显示了冰架,我们的研究表明,可以在4 c hydrofracture-induced崩溃的风险(红色阴影)和那些可能会更有弹性(橙色)。

那些最危险的分裂大气变暖导致和表面包括融化拉森C威尔金斯冰架和南极半岛,松岛在南极洲西部和部分南极东部的沙克尔顿冰架。

预测精确的南极冰架的命运极具挑战性,但很明显,抑制大气变暖将减少的可能性戏剧性的崩溃事件。变暖限制在2摄氏度将减半冰架地区易受水力压裂相比,4 c。

最小化的风险对南极冰架崩塌不仅仅是好处。保持冰架完整意味着更少的海平面上升,这对我们所有人来说是个好消息。