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E4A6TD凌日勒麦尔频道重第一年海冰,南极洲,极地地区
勒麦尔通道,南极洲。 信贷:robertharding除股票的照片。
海冰
2018年12月3日16:00时

天然的海洋波动可能有助于解释南极海冰变化

黛西邓恩

12.03.18

黛西邓恩

下午1:00 03.12.2018 |
海冰 天然的海洋波动可能有助于解释南极海冰变化

海冰的卫星记录以来在1970年代,世界两极的显示对比图片。而北极海冰水平稳步下降在过去的几十年中,南极海冰水平显示一个不太明显的趋势;增加了几十年之前跌至新低在过去的几年里。

现在,一项研究提供了新的理论可以帮助解释南极海冰变化。它表明,在过去的几十年里,自然波动可能会被困在南大洋深处,离开热表面水相对凉爽,有助于保护冰。

这种自然海洋变化可以表演“在演唱会与先前确定的其他因素,如更改表面风冷却效果南极冰盖融化,让南极海冰坚持的某些部分南大洋尽管全球变暖,作者说。

如果这个理论是正确的,它可能意味着世界将看到一个“减少南极海冰覆盖在未来几年”,另一位科学家告诉碳短暂。必威手机官网这是因为海洋的困最终会达到热表面,再加上气候变化的影响导致海冰融化,他说。

神秘的冰

过去的几十年里已经看到了快速下降在一年一度的北极海冰——的程度研究表明气候变化是在低迷时期扮演主要角色。然而,在南极海冰变化水平已经不那么明显。

变化的程度北极南极海冰(红色)(蓝色)和下面显示了从1978年到2017年——厚线显示每年的平均变化和细线显示每月的异常变化。

北极的变化程度(蓝色)和南极海冰(红色)从1978年11月到2017年12月,相对于1981 - 2010年基准。粗线显示每年的平均变化和细线显示每月的异常变化。

北极的变化程度(蓝色)和南极海冰(红色)从1978年11月到2017年12月,相对于1981 - 2010年基准。粗线显示每年的平均变化和细线显示每月的异常变化。来源:国家冰雪数据中心,博尔德科罗拉多大学

图表显示,平均每年南极海冰慢慢增加到2016年的水平——当在海冰覆盖几个月经历了历史低点。

重要的是要注意,海冰的融化导致海平面上升。这是由陆地冰盖的融化——这是据报道,快速融化在南极洲。

海冰中扮演一个重要的角色,然而,在南极野生动物提供栖息地,如通过提供企鹅一个干燥的地方躲避海洋食肉动物。

这就是为什么了解南极海冰变化是一个“关键的气候科学目标”,研究人员写道在他们的研究中,这是发表在biwei6868自然气候变化

他们建议改变海洋“对流”可能有助于解释最近南极海冰的变化。“对流”是指一个过程热量转移——通常,热量高于冷却器流体因为它是密度较低。

研究者表明,在南太平洋的一些地区,一系列的自然事件可能会导致海洋对流的弱化,导致热量被困深层海洋的表面。

这可能是离开海面相对凉爽,允许海冰形成——尽管全球海洋温度上升,作者解释说力平博士张研究气候变化的国家海洋和大气管理局(美国国家海洋和大气管理局)。她告诉碳简要:必威手机官网

“观察清楚地表明南大洋海冰范围的扩张和冷却海洋表面温度在卫星时代趋势。我们提出了一个新的假说来解释这些观察到的趋势在南大洋:涉及南部海洋的自然变化对流可能观察到的趋势做出了很大的贡献。”

这种自然变化可以运行在30年周期中,研究发现,这可以解释观察到的海冰收益在过去的几十年里。

振荡的海洋

研究小组使用一种新的气候模型,可用于工程海冰的变化。

首先,研究人员使用该模型项目南极海洋表面温度变化(如下所示;左下)和海冰(右下角)从1979年至2012年,当只考虑人类引发的气候变化的影响。

他们比较这些结果与实际记录的海洋表面温度(左上角)和海冰从同一时期(右上角)。

在左边的地图上,粉红色和红色显示蓝色海洋表面温度的增加而减少。在右边的地图上,绿色显示海冰损失而紫色显示海冰收益。

海洋表面温度变化(左上角)和海冰(右上角)从1979年到2012年在南极洲,相比模拟海洋表面温度变化(左下)和(右下角)在同一时间只考虑气候变化。在左边的地图上,粉红色和红色显示蓝色海洋表面温度的增加而减少。在右边的地图上,绿色显示海冰损失而紫色显示海冰收益。线是用于指示的位置明显的趋势。

海洋表面温度变化(左上角)和海冰(右上角)从1979年到2012年在南极洲,相比模拟海洋表面温度变化(左下)和(右下角)在同一时间只考虑气候变化。在左边的地图上,粉红色和红色显示蓝色海洋表面温度的增加而减少。在右边的地图上,绿色显示海冰损失而紫色显示海冰收益。线是用于指示的位置明显的趋势。来源:Zhang et al。(2018)

结果表明,在模拟场景中,只有过去被认为是气候变化的影响,海洋表面温度的增加和海冰损失大,广泛分布于南大洋。

实际记录,然而,表明海洋表面温度和海冰变化得多变量,与南大洋的某些部分经历海冰的增加和部分地区出现减少。

下一部分的实验中,研究人员使用该模型来模拟海冰变化在前工业化时期——前一段人为气候变化。(这允许他们工作中自然因素是否可以发挥作用的海冰模式在过去的几十年里损失。)

工业化前的仿真结果如下所示(海洋表面温度在左边,右边的海冰变化)。

模拟海洋表面温度变化(左)和海冰(右)在工业化前的场景。在左边,粉红色和红色显示蓝色海洋表面温度的增加而减少。在右边,绿色显示海冰损失紫色显示海冰收益。线是用于指示的位置明显的趋势。来源:Zhang et al。(2018)

模拟海洋表面温度变化(左)和海冰(右)在工业化前的场景。在左边,粉红色和红色显示蓝色海洋表面温度的增加而减少。在右边,绿色显示海冰损失紫色显示海冰收益。线是用于指示的位置明显的趋势。来源:Zhang et al。(2018)

工业化前的仿真结果显示相似的实际记录海冰损失从1979 - 2012年(第一个图片所示)-这表明自然因素可能扮演了一个角色得失海冰模式的观察,张医生说:

“我们发现这种自然变化模型中可以产生大约30年的海洋表面温度和海冰的趋势,类似于观察。这表明自然内部的可变性与南大洋对流可能扮演了一个重要的角色在观察到的趋势。”

测试理论

下一部分的实验中,研究人员旨在测试他们的理论,海洋的自然减弱对流可以驾驶海冰变化的模式。

要做到这一点,研究人员使用该模型来模拟海洋温度和海冰变化从1979年到2012年,当过去被认为是海洋气候变化和可能的自然波动。

他们认为三种情况的分析。在第一个(所示,左)海洋对流开始于一个“活跃的阶段”。这意味着,在1970年代末,正常海洋对流活跃和热被运送到地面。然而,这是紧随其后的是近30年的时期,由于自然因素,对流减弱和海洋热量被困在深水域。

在第二个场景中(中)、海洋对流是“不活跃”——意思热量被困。最后,第三(右),对流是“中性”的阶段。

模拟海洋表面温度变化(上)和海冰(底部)从1979年到2012年在南极海洋对流在“积极”(左),“不活跃”(中间)和“中性”阶段。上面的地图,粉红色和红色显示蓝色海洋表面温度的增加而减少。在右边,绿色显示海冰损失紫色显示海冰收益。来源:Zhang et al。(2018)

模拟海洋表面温度变化(上)和海冰(底部)从1979年到2012年在南极海洋对流在“积极”(左),“不活跃”(中间)和“中性”阶段。上面的地图,粉红色和红色显示蓝色海洋表面温度的增加而减少。在右边,绿色显示海冰损失紫色显示海冰收益。来源:Zhang et al。(2018)

结果表明,仿真,包括过去的全球变暖和海洋对流最密切的“活跃”变化匹配实际的海洋表面温度变化和海冰观测从1979 - 2012。研究论文的作者写道:

“值得注意的是,这个模拟捕捉观察海洋表面温度的主要特点和海冰趋势,包括整体降温趋势和海冰扩张,最大降温趋势(海冰增加)罗斯海海冰和变暖趋势(减少)Amundsen-Bellingshausen海洋。”

海洋的部分原因,有温暖,而其他人则冷却,可能是因为海洋对流和地方各级的水盐度之间的相互作用,研究人员说。

缺失的拼图吗?

研究结果是“重要”,因为他们提供新的证据,最近的南极海冰变化可以用自然因素来解释,说玛丽莲教授拉斐尔研究员的南极海冰的他并没有参与这项研究加州大学洛杉矶分校。她告诉碳简要:必威手机官网

“仍有争论的南极海是由于自然变化的趋势。这项研究提供了进一步的证据表明,它是。研究也强调了慢变的作用机制在海洋里,还没有做过。”

结果代表着科学家的另一步的了解可能导致南极海冰增加近几十年来尽管全球变暖,说劳拉博士它玛丽卡•霍兰德博士从美国国家大气研究中心(NCAR),他也没有参与这项研究。在一份联合声明中,他们告诉碳简要:必威手机官网

“这可能是一个重要的拼图的为什么海冰已扩大在南大洋卫星时代。”

提出的理论研究人员可能会工作在串联与先前确定的其他司机的海冰得失,说博士将霍布斯的海洋学家塔斯马尼亚大学,他也没有参与这项研究。

最突出的理论最近南极海冰增加寒冷的风吹在南大洋——导致水冻结成为较弱在最近的几十年。霍布斯说:

“那些解释做好解释海冰变化在一些地区,特别是强烈的附近海冰损失南极半岛和增加在东部罗斯海。他们还没有能够解释非常强烈的西方罗斯海海冰增加,不过,这是最强的观察到在南极海冰趋势和整体提高的解释了。

“这个故事显然是一个海洋组件,该研究似乎澄清。如果这个理论是正确的,我们可能期望看到海冰覆盖在未来几年,减少,最终,足够的热量积聚,到表面和融化冰,加上人类排放的影响”。

是可能的,这可以解释为什么在2016年期间,海冰水平历史低点他补充道:

“这是有趣的,想知道这是发生在2016年南极海冰突然降至纪录低点,但需要更多的工作状态是否实际上是这种情况,或者只是由于大气异常。”

虽然海洋变化的总体大小对流还不知道,有可能被困热可以浮到表面,张医生说:

“困热量能达到海面和融化的海冰一旦地下热量积累了足够强大的程度。”

张,l . et al。(2018)自然变化的南大洋对流司机观察到的气候变化趋势,自然气候变化,doi: s41558 - 018 - 0350 - 3

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