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一艘船只在南极洲往冰川运送人。信誉:罗伯特德语/ alamy股票照片。M9b4xn.
一艘船只在南极洲往冰川运送人。 信誉:罗伯特德语/ alamy股票照片。
海平面上升
2019年2月6日18:00

研究揭示了南极洲未来对海平面上升的贡献

罗伯特在筹划

罗伯特在筹划

02.06.19.
罗伯特在筹划

罗伯特在筹划

06.02.2019 |下午6:00
海平面上升 研究揭示了南极洲未来对海平面上升的贡献

新的研究表明,2016年2016年宣传的南极可以增加超过2100米的海上水平,这是一个“高估”。

本质上的原始研究抓住了头条新闻,发现南极冰面临着“海洋冰崖不稳定”的风险,这将看到在自己的重量下将冰川冰川坍塌的悬崖塌陷。

《自然》杂志的一项新研究重新审视了这一理论,该研究的主要作者告诉《碳简报》,该研究发现,关于本世纪开始出现的冰崖不稳定性“尚无定论”。必威手机官网

第二篇论文也本质上讲,格陵兰和南极冰盖的融化可能会对气候产生巨大的敲击影响。这些包括潜在的弱化大西洋从热带地带将温水带到欧洲,以及一种积极的反馈回路,增强了南极冰的熔化。

本文共同建议在本世纪末融化南极冰大约15厘米的可能贡献,在高排放场景下它将超过39厘米的5%可能超过39厘米。

海洋上升

全球海平面上升同时是气候变化最确定和最不确定的影响之一。

一方面,科学家知道海平面将随着气候温暖而且继续几个世纪,即使在全球气温稳定之后。

然而,另一方面,关于南极和格陵兰冰原可能对海平面上升造成的影响的大小和速度,仍存在相当大的问号升高海平面的几十米

2016年,一项新的研究发表在自然这造成了非常轰动。它建议认为,被称为“海洋冰崖不稳定”(MICI)的先前未被判定的过程,意味着南极的冰川比科学家们更不稳定。本文得出结论认为,“南极洲有可能贡献超过2100米以上的海平面上涨超过25米”。

几年以前,政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告估计可能来自南极冰层的可能贡献-6和+ 12cm到2081-2100(pdf)。

生成2016年研究很多媒体报道,甚至上了头版纽约时报在标题下:“冰盖融化被视为伤害城市2100”。这是压力的关注,它变成了大多数谈论的气候纸那一年。

近三年,一项新研究 - 也发表在自然-重新阅读了2016年的论文,并进行了进一步的统计分析。新的发现质疑是否有足够的证据支持MICI在本世纪海平面上升中起作用。

冰崖不稳定

熔化冰川的典型视频剪辑显示了一大块冰块,突破了它的脸部并进入大海。由于冰川的组合和通过脆性冰切割的裂缝的组合而发生这种称为“产犊”的过程。随着雷鸣般的裂缝,不稳定的冰块脱落,将冰山存放到周围的水域。

海洋冰悬崖不稳定是一种类似的过程,但在巨大的范围内。该理论如此,冰川面的高度超过海洋表面上方100米的位置,悬崖将太高,不能支持自己的重量。因此,它将不可避免地崩溃,揭露了它背后的同样高的悬崖面,这也将崩溃,等等。

目前,冰崖的崩解“在南极洲并不普遍”,他说罗伯特教授DeConto是地质部门教授的教授biwei6868马萨诸塞大学,阿默斯特和2016年自然纸的共同作者。这是“因为大多数厚厚的冰达到海洋的冰块支持”。

这就是冰架 - 漂浮在冰川上的冰舌,冰川与海洋相遇的水 - 行动,或“支撑”,冰背后的冰。然而,“许多南极洲的冰架正在响应温暖的地下水温度而变薄”,Deconto讲述了碳简介:必威手机官网

“如果冰架丢失,高大的冰峭壁会暴露,冰边缘的应力会增加,并且冰将开始像格陵兰一样打破 - 或者甚至可能更快。这是关注。冰架的损失是在运动中设定的。“

下面的插图,从2016纸上,展示了冰架的损失如何允许温水达到不稳定的悬崖面,加速冰川的熔体和撤退。

海洋冰崖不稳定过程图解。顶部阶段显示了冰架的“支撑”效应,然后在中间阶段随着冰架的解体而减弱,在底部阶段冰川的悬崖暴露在温暖的海水中。资料来源:Deconto&Pollard(2016)

海洋冰崖不稳定过程图解。顶部阶段显示了冰架的“支撑”效应,然后在中间阶段随着冰架的解体而减弱,在底部阶段冰川的悬崖暴露在温暖的海水中。资料来源:DeConto & Pollard (2016

Deconto引用格陵兰岛的例子是“今天的麦田最近的模拟”。他说,一公里厚的jakobshavn冰川 - 在世界上最快的流动冰川中,正在“以可怕的快速节奏”,这相当于“每年约13公里的冰水损失率约为13公里”。他注意到:

“如果雅各布港观测到的冰解速度蔓延到更大的南极冰盖边缘,可能会导致海平面迅速上升。”这是我们2016年论文的核心信息,基本结论保持不变。”

在2016年的论文中,DeConto和他的合著者,David Pollard教授宾夕法尼亚州立大学他利用一个冰原模型来确定地球历史上仅比现在稍微暖一点的时期,海平面是如何比现在高很多米的。

在大约在300万年前模拟了专利内联,最后一个中间爆炸性,130,000-115,000年前,Deconto和Pollard发现,只有在包含Mici时,这些时期的高海平面只能重新创建。Deconto解释:

“一个关键点是冰层模型中的这些脆性过程是我们发现在地质过去中看到的高海平面的最佳方式。”

转向未来的注意,Deconto和Pollard RAN模型模拟在过去的调查结果上校准。Deconto表示,他们发现包括Mici“大大增加了未来海平面升高的速度”,Deconto表示。

模型运行

术语表
RCP8.5:rcp(代表性浓度路径)是未来温室气体浓度和其他强迫的情景。RCP8.5是由人口快速增长带来的“相对高的温室气体排放”的情景,…阅读更多

这篇新论文重新审视了这些估计。它使用一个被称为“模拟器”的统计模型来复制DeConto和Pollard创建的模型。这使得研究人员能够扩大他们所进行的模型模拟的数量,以探索所有可能的未来结果——包括那些不包括MICI的结果——以及用卫星数据校准模型。

在MICI模拟中,在高排放下“最有可能”的模型结果RCP8.5该研究的第一作者说,到2100年,南极洲的海平面将上升45厘米坦辛博士爱德华斯博士,气候科学家和讲师伦敦国王大学。她告诉碳简报:必威手机官网

“这远远低于Deconto&Pollard的平均值 - 许多人解释为最可能的价值 - 从64厘米到114厘米。”

但他们的发现也表明,MICI对上新世或末次间冰期海平面上升的产生并没有必要。如果没有MICI,到2100年,在RCP8.5下,它们最可能的贡献是来自南极洲的15厘米,“可能”范围为13-31厘米。到2100年,南极洲对海平面的贡献超过39厘米的可能性只有5%,爱德华兹说:

“这使得Deconto和Pollard预测与本世纪以往的研究有关,在高温场景下具有大约30-40厘米的上限。

“我想说的是,我们认为这些方法更可靠,因为没有足够的证据证明MICI,或者在他们的模型中表示它的简单方式。”

下图表显示了南极的可能性超过了新模拟中一米的海平面上升。它包括三种排放场景:低(RCP2.6,灰色),中间(RCP4.5,蓝色)和高(RCP8.5,红色),有和没有米子。这些线路展示了概率如何通过时间变化。

因此,例如,在米中的高排放量下,从南极洲从南极洲增加一米以上的海平面的可能性在2080年代左右出现在零以上,并且在2130S中变得肯定(在模型内)迅速增加。没有米子,在本世纪内没有一米的海平面升高的风险,但它在22世纪相对较早出现。

只有rcp2.6 - 这与2015年的长期目标广泛一致巴黎协议——是唯一“确保海平面上升的低概率”的方案,论文指出。

线形图显示了预测的可能性南极海平面的贡献超过1米在2300。线条显示了有和没有MICI的三种场景:RCP2.6(灰色)、RCP4.5(蓝色)和RCP8.5(红色)。来源:Edwards等人(2019)

预计南极海平面贡献超过一米的概率超过2300.线路显示三种情况:RCP2.6(灰色),RCP4.5(蓝色)和RCP8.5(红色),有和没有MICI。来源:Edwards等。(2019

还没有定论

新的研究结果表明,“陪审团绝对仍然在麦米仍然脱颖而出”。她说,有一个真正缺乏发布的研究,提出了这个过程:“我们真的需要更高的分辨率模型来尝试,包括它,测试不同的表示。”

然而,它肯定“并不意味着麦米是无关紧要的并且必须被遗忘”莫尔博士博士他是加州理工大学的博士后斯克里普斯海洋学研究所他没有参与任何一项研究。他告诉碳简报:“我必威手机官网们仍然需要考虑尽可能多的过程”在海平面上升的估计。

他补充说,由于“我们对MICI知之甚少,而且很难预测它在未来的影响”,新的发现强调了改进模型和继续在南极洲周围进行观测的必要性。

虽然这项研究确实“说明需要更深入的分析比我们最初应用于2016模式”,DeConto说,他担心新发现”将被视为证据表明海洋冰崖裂冰不会发生,而不是一个有潜在危险的司机快速的海冰融化和海平面上升”。

DeConto和Pollard目前也在一篇新论文中回顾了他们2016年的研究结果。德康托说,他不能直接对此发表评论,因为它正在接受同行评审。然而,他已经提出了一些初步结果秋季会议美国地球物理联盟(AGU)12月。

一篇发表在大西洋事后不久报道,Deconto和Pollard“在改进模型后,”21世纪“降低了他们在21世纪的一些最坏的预测。该结果可能将南极洲对海平面上涨的贡献在“约一英尺”(约30厘米)上,这是“较近其他冰川学家的预测更近”。

考虑到米中的理论是不到八年前提出但是,就修正它可能产生的影响的估计而言,现在仍处于非常早期的阶段。然而,就科学分歧而言,这绝对是更亲切的一种。德孔托和波拉德最初都是这篇新论文的共同作者。他们后来回避了,因为他们觉得爱德华兹的统计模型得出的结果与他们自己基于物理学的冰川模型得出的结果不一致。

此外,Edwards说这对搭档“对这项工作非常支持和帮助”,包括运行额外的模型模拟,这是她自己的统计模型所需要的。

更广泛的影响

在第二个自然今天发表的一篇论文中,研究人员考虑了南极洲和格陵兰岛冰盖融化的更广泛影响。

气候模型通常包括“动态大气,海洋和海冰,但不考虑冰盖尺寸和体积的变化”,解释了一份伴随的自然新闻和观点海琳博士Seroussi加州理工学院喷气推进实验室

Seroussi说,这是因为冰原往往在很长一段时间内发生变化,因此“在覆盖几个世纪的模拟中,被假定对气候系统的其他组成部分没有影响”。通过模拟冰川融水流入海洋的影响,这项新研究确实包括了这些动态响应。

研究结果表明,这可能会产生深远的影响。例如,据预测,从格陵兰冰原流入北大西洋的淡水将导致“大西洋经向翻转环流”(AMOC)的逐渐减速。AMOC是一个永久的传送带,将热量从赤道输送到北大西洋。该论文指出,在高排放的RCP8.5情景下,“2050年之后,本世纪上半叶的温室气体排放将逐渐放缓”,导致50年的温室气体排放量下降15%。

在南半球,研究发现,来自南极冰盖的融水可能“将温暖的海水困在海平面以下”。这可能会形成一个正反馈回路,被困的温水会加剧南极冰架的融化,导致更大的冰损失。

这对海平面有影响。该研究从南极洲和格陵兰州2100划出25厘米到全球海平面的合并贡献。

这些发现表明,南极的贡献比IPCC的第五次评估报告(AR5)更大尼克博士Golledge,惠灵顿维多利亚大学南极研究中心副教授和本文的牵头作者。他讲碳简短:必威手机官网

AR5给出了2081-2100年距离南极洲4厘米和距离格陵兰岛12厘米的平均贡献。在我们的新研究中,我们建议在2100年距离南极洲14厘米,距离格陵兰岛11厘米,因此增加了南极项,刚好高于AR5不确定范围的上限(-6厘米到12厘米)。”

由于这些预测不包括MICI,它们可与MICI研究中“最可能”的15cm预测相比较。

Cyrille Mosbeux说,尽管使用了不同的方法,这两组新的发现“显示出了相对较好的一致性”,两者都预测南极对海平面的贡献“高达零点几厘米……与其他研究更一致”。

Seroussi的评论文章总结说,这两项研究“表明极地冰盖在未来的地球气候中将发挥关键作用,并强调有必要探索冰盖和其他气候成分之间的双向耦合”。

Edwards,T.等。(2019)由于海洋冰崖不稳定,自然,重新审视南极冰损失,DOI:10.1038 / S41586-019-0901-4

高利奇,N. R.等人(2019)21世纪冰盖融化的全球环境后果,《自然》,DOI:10.1038 / S41586-019-0889-9

Seroussi,H.(2019)Piol冰板的命运和未来作用,性质

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