加州理工學院:南極洲的冰架融化速度可能比我們想象的要快
加州理工學院和 JPL 研究人員開發(fā)的一種新模型表明，南極洲的冰架可能正在加速融化，這終可能導致海平面上升更快。該模型解釋了南極沿岸經(jīng)常被忽視的狹窄洋流，并模擬了從冰架融化的快速流動的淡水如何將密集的溫暖海水困在冰的底部，使其變暖并進一步融化。
該研究在環(huán)境科學與工程教授安迪·湯普森的實驗室進行，并于 8 月 12 日發(fā)表在《科學進展》雜志上。
冰架是南極冰蓋的露頭，發(fā)現(xiàn)于冰從陸地伸出并漂浮在海洋頂部的地方。每個數(shù)百米厚的冰架充當大陸冰的保護緩沖區(qū)，防止整個冰蓋流入海洋（這將大大提高全球海平面）。然而，氣候變化導致的大氣變暖和海洋變暖正在加快這些冰架融化的速度，威脅到它們阻止冰蓋流入海洋的能力。
“如果我們一直在研究的這種機制在現(xiàn)實世界中是活躍的，這可能意味著冰架融化率比全球氣候模型的預(yù)測高 20% 到 40%，而全球氣候模型通常無法模擬南極海岸附近的這些強洋流”湯普森說。
在這項由研究科學家 Mar Flexas 領(lǐng)導的研究中，研究人員專注于南極洲的一個地區(qū)：西南極半島 (WAP)。南極洲的形狀大致像一個圓盤，除了 WAP 突出于極地高緯度地區(qū)并進入更低、更溫暖的緯度地區(qū)。正是在這里，南極洲因氣候變化而發(fā)生了劇烈的變化。該團隊之前已經(jīng)在該地區(qū)部署了自動駕駛汽車，科學家們已經(jīng)使用來自象海豹儀器的數(shù)據(jù)來測量水和冰中的溫度和鹽度。
該團隊的模型考慮了沿整個南極大陸逆時針方向流動的狹窄的南極沿海洋流，許多氣候模型都沒有包括這種洋流，因為它太小了。
“大型全球氣候模型不包括這種沿海洋流，因為它非常狹窄——只有大約 20 公里寬，而大多數(shù)氣候模型只捕捉到 100 公里或更大的洋流，”Flexas 解釋說?！耙虼?，這些模型有可能無法非常準確地代表未來的融化速度?！?/span>
該模型說明了在 WAP 從冰中融化的淡水如何被沿海洋流攜帶并在大陸周圍運輸。密度較低的淡水在海洋表面附近快速移動，并將相對溫暖的海洋鹽水困在冰架的下方。這會導致冰架從下方融化。通過這種方式，WAP 增加的融水可以通過海岸洋流傳播氣候變暖，這反過來也可以加劇融化，即使在距離半島數(shù)千公里的南極西部冰架上也是如此。這種遙遠的變暖機制可能是近幾十年來南極西部冰架體積減少加速的部分原因。
淡水（深藍色）如何在海洋表面附近流動，擁抱南極海岸的插圖。這迫使溫暖的海水（紅色）被困在冰架下面，從下面融化它們。學分：加州理工學院
“我們?nèi)栽诎l(fā)現(xiàn)氣候系統(tǒng)的某些方面，”湯普森說?！半S著我們在模擬海洋、冰架和大氣之間相互作用的能力方面取得了進展，我們能夠做出更準確的預(yù)測，更好地限制不確定性。我們可能需要重新審視對海平面的一些預(yù)測在接下來的幾十年或一個世紀里崛起——這是我們未來要做的工作?！?/span>
這篇論文的標題是“南極半島變暖觸發(fā)整個南極洲西部的基礎(chǔ)融化率提高”。除了 Flexas 和 Thompson，其他合著者還有 JPL 的 Michael Schodlok 和 Hong Zhang，以及佛羅里達州立大學的 Kevin Speer。資金由美國科學基金會、美國宇航局物理海洋學計劃和冰凍圈科學計劃、美國宇航局內(nèi)部研究和技術(shù)發(fā)展計劃（地球 2050 項目）、噴氣推進實驗室和加州理工學院提供。加州理工學院為 NASA 管理 JPL。
