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变暖的洋流破坏了冰架,导致海平面上升

通过马丁·莱格- 2011年7月3日格林尼治时间17:0:0
变暖的洋流破坏了冰架,导致海平面上升

(图片说明:2009年1月27日,美国宇航局的Aqua卫星上的中分辨率成像光谱仪(MODIS)捕捉到了这幅南极冰雪覆盖景观的合成图像。从罗斯海海岸到罗尼冰架,横越南极山脉以浅浅的“s”形弯曲,表面看起来很粗糙。在大陆中心的极地高原是平坦的,只有云的阴影遮蔽着它。威德尔海由大块的海冰构成。图片来源:NASA图片由NASA GSFC的MODIS快速反应小组提供。)

在格陵兰岛和南极洲沿岸蜿蜒的隐藏的变暖海水层,可能会加速冰川的融化,速度比之前预测的要快。这种新描述的机理,在一篇论文中详细描述自然地球科学最新的一项证据表明,在未来的一个世纪里,海平面将上升3英尺。

一英里厚的冰盖、变暖的大气和不断变化的洋流之间的相互作用一直是科学家们的一项艰巨任务。众所周知,早在2007年,IPCC就在海平面预测中忽略了这些复杂性。但在过去的几年里,冰川学家和气候学家已经更好地了解了冰原可能如何应对全球变暖

这项最新的研究意义重大,因为它使用了19个先进的计算机气候模型,这些模型都受到了气候变暖的影响海洋,建成的。以前的大多数模型都集中于变暖的空气如何自上而下地融化冰盖和冰川。最近,水流的影响表底也得到了更好的理解。

这张南极罗斯冰架向海边缘的照片显示,这个地区的冰正在破裂,可能会产生一座冰山。

(图片说明:这张南极罗斯冰架向海边缘的照片显示,那里的冰正在破裂,可能会产生一座冰山。图片来源:Michael Van Woert, NOAA NESDIS, ORA。国家海洋和大气管理局/商务部。)

但是,科学家们越来越认为重要的一个因素是,在冰川流入海洋的地方,海水和冰是如何相互作用的。合著者尹建军说:“与大气变暖相比,海洋变暖非常重要,因为水的热容比空气大得多。”如果你把冰块放在温暖的房间里,几个小时后它就会融化。但如果你把一块冰块放在一杯温水中,几分钟后它就会消失。”

格陵兰岛和南极洲的许多冰川被部分海岸结冰的冰架挡住了。令人担忧的是,这些冰架下不断变暖的海水正在导致它们崩溃。一旦它们消失,就会导致冰架后面积压的冰以更快的速度流入海洋。科学家们已经看到了好几种情况格陵兰岛冰川以及南极西部半岛。这种情况在未来会发生到何种程度,关键在于冰架下海水的温度。

这张卫星图像显示了格陵兰岛的赫尔海姆冰川与大海的交汇处。冰川在左边。图片右侧狭窄的峡湾中,大小不一的冰山堆积在一起。裸露的地面呈棕色或黄褐色,而植被呈红色。美国宇航局Terra卫星上的先进星载热发射和反射辐射计(ASTER)于2005年6月拍摄了这张照片

(图片说明:这张卫星图片显示了格陵兰岛的赫尔海姆冰川与大海的交汇处。冰川在左边。图片右侧狭窄的峡湾中,大小不一的冰山堆积在一起。裸露的地面呈棕色或黄褐色,而植被呈红色。美国宇航局Terra卫星上的先进星载热发射和反射辐射计(ASTER)于2005年6月拍摄了这张照片。图片来源:美国国家航空航天局(NASA)图片由杰西·艾伦(Jesse Allen)、地球天文台(Earth Observatory)制作,使用的数据来自NASA/GSFC/METI/ERSDAC/JAROS和美国/日本ASTER科学团队。)

这是来自亚利桑那大学的研究小组认为他们能更好地处理的问题。他们采用了新的海洋环流模型,特别关注了海面下200至500米(650至1650英尺)的地层。他们说,下个世纪,这一层将平均变暖约1.8华氏度(1摄氏度),这些热量可能会从下面破坏冰架和漂浮的冰川。

有趣的是,根据模型,南极洲和格陵兰岛将会有不同的表现。格陵兰岛的洋流,在墨西哥湾流的补给下,将上升高达3.6华氏度(2摄氏度),大大加快融化速度。相比之下,南极洲受到更冷的南极环极洋流的保护,这将限制其较低水域的升温至0.9华氏度(0.5摄氏度)。“以前没有人注意到这种差异——格陵兰岛和南极洲周围的地下海洋的温度非常不同,”尹说。

但是,在更长的时间内,南极洲将继续向海洋中注入冰——其大部分覆盖着冰的景观低于海平面,在21世纪后很长一段时间内,穿透性的海洋将继续侵蚀其冰盖。合著者乔纳森·奥弗派克说:“这确实意味着格陵兰岛和南极洲的融化速度可能比科学界之前认为的要快。”