我們如何預測當南極洲融化的冰蓋將淹沒海洋

Totten Glacier產犢前方。 Esmee van Wijk / CSIROTotten Glacier產犢前方。 Esmee van Wijk / CSIRO

南極洲已經感受到了氣候變化的熱度 冰川迅速融化和退縮 近幾十年來。

來自南極洲和格陵蘭島的冰塊質量損失約佔目前的20% 全球海平面上升。 冰的損失是 預計將在下個世紀增加.

最近一篇關於“對話”的文章提出了“氣候臨界點“:氣候系統中的閾值一旦被破壞,就會導致實質性的,不可逆轉的變化。

由於南極冰蓋的日益迅速下降,導致海平面迅速上升,這種氣候臨界點可能會發生。 但是這個門檻是多少? 我們什麼時候能達到它?

引爆點是什麼樣的?

南極冰蓋是一大塊冰,在某些地方厚達4公里,並在基岩上接地。 冰通常從大陸​​內部流向邊緣,隨著時間的推移加速。

在冰蓋與海洋相遇的地方,大部分連接的冰 - 冰架 - 開始漂浮。 這些最終從基地融化或作為冰山產生。 通過積累降雪補充整張紙。

漂浮的冰架就像葡萄酒瓶中的軟木塞,當冰蓋流向海洋時,它會減慢速度。 如果從系統中移除冰架,冰蓋將迅速朝向海洋加速,從而導致進一步的冰塊損失。


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如果太多的冰架丟失,就會出現臨界點。 在一些冰川中,這可能會引發不可逆轉的撤退。

引爆點在哪裡?

識別臨界點的一種方法包括確定南極洲可以丟失多少架冰,以及從何處,而不會大幅改變整體冰流量。

最近的一項研究發現,13.4%的南極陸架冰 - 分佈在整個大陸的區域 - 在冰流中沒有發揮積極作用。 但 如果移除這個“安全帶”,將導致冰蓋顯著加速.

南極冰架已經 在300和2003之間以每年約2012立方公里的整體速度變薄 預計在21st世紀將進一步薄弱。 這種變薄將使南極冰架向臨界點移動,冰架不可逆轉的崩塌和海平面的增加可能隨之而來。

我們如何預測它何時會發生?

西南極洲的一些地區可能已經接近臨界點。 例如,沿著海岸的冰架 阿蒙森和貝林斯豪森海洋是最快速變薄的 並擁有 所有南極冰架上最小的“安全帶”.

為了預測冰的“安全帶”何時可能丟失,我們需要預測未來的變化。 這需要更好地了解從冰蓋上除冰的過程,例如在冰架底部融化和冰山產犢。

在冰架下面融化是南極冰損的主要來源。 它是由溫暖的海水和冰架下面的接觸驅動的。

要弄清楚將來會損失多少冰,需要了解海洋變暖的速度,這些溫暖的海水將在哪裡流動,以及 大氣在調節這些相互作用中的作用。 這是一項複雜的任務,需要進行計算機建模。

預測冰架破碎和形成冰山的速度尚不清楚,目前是未來南極大規模減產的最大不確定因素之一。 冰山產生的大部分冰在零星的釋放中消失 極大的冰山,可能是幾十甚至幾百公里.

很難準確預測何時和 大冰山多久會中斷. 仍在開發可以重現此行為的模型.

科學家們正在通過開發冰蓋和海洋模型以及研究驅動南極洲大規模流失的過程來積極研究這些領域。 這些研究需要將長期觀察與模型結合起來:然後可以評估和改進模型模擬,使科學更加強大。

冰蓋,海洋,海冰和大氣之間的聯繫是南極洲臨界點中最不了解但最重要的因素之一。 更好地理解它將有助於我們預測海平面將上升多少,以及最終我們如何適應。

關於作者

Felicity Graham,Ice Sheet Modeller,南極門戶合作夥伴,塔斯馬尼亞大學

大衛格威瑟,塔斯馬尼亞大學南極沿海海洋建模師

Lenneke Jong,冰凍圈系統建模師,南極網關夥伴關係和南極氣候與生態系統CRC,塔斯馬尼亞大學

南塔斯馬尼亞大學南極氣候和生態系統CRC的冰架冰川學家Sue Cook

這篇文章最初出現在談話

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