劍橋大學(xué) | 由于氣候變化導(dǎo)致的海洋溫度變化,南極西部失控的冰層退縮可能會(huì)放緩
指南者留學(xué)
2023-01-17 13:31:29
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<p>新的研究發(fā)現(xiàn),南極洲西部冰蓋范圍的崩塌并非不可避免:冰層損失的速度因大氣和海洋環(huán)流的區(qū)域差異而異。</p>
<p><br />一個(gè)國際研究小組結(jié)合了衛(wèi)星圖像、氣候和海洋記錄,獲得了迄今為止最詳細(xì)的關(guān)于南極西部冰蓋如何應(yīng)對氣候變化的了解。南極西部冰蓋含有足夠的冰,可以使全球海平面上升3.3米。</p>
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<p>來自劍橋大學(xué)、愛丁堡大學(xué)和華盛頓大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),南極洲西部海岸冰層不穩(wěn)定的速度和程度因區(qū)域氣候的差異而異。</p>
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<p>他們發(fā)表在《自然通訊》雜志上的研究結(jié)果表明,雖然南極西部冰蓋繼續(xù)退縮,但在2003年至2015年期間,海岸線脆弱地區(qū)的退縮速度有所放緩。這種放緩是由周圍海洋溫度的變化驅(qū)動(dòng)的,而海洋溫度的變化又由近海風(fēng)力條件的變化引起。</p>
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<p>南極洲地圖,突出顯示阿蒙森海和別林斯高森海</p>
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<p><span class="h1"><strong>南極西部冰蓋</strong></span></p>
<p><br />以海洋為基礎(chǔ)的南極西部冰蓋,是巨大而不穩(wěn)定的松島冰川和思韋茨冰川的所在地,坐落在海平面以下2500米的陸地上。自20世紀(jì)90年代初以來,科學(xué)家們觀察到這一地區(qū)冰的融化、退縮和速度突然加速,這在一定程度上歸因于上個(gè)世紀(jì)人類活動(dòng)引起的氣候變化。</p>
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<p>其他科學(xué)家此前曾指出,這種橫跨低洼大陸的反應(yīng)可能是一場不可逆轉(zhuǎn)的、覆蓋整個(gè)冰蓋的崩塌的開始,這種崩塌被稱為海洋冰蓋不穩(wěn)定,它將獨(dú)立于任何進(jìn)一步的氣候影響而繼續(xù)下去。</p>
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<p>該論文的第一作者、劍橋大學(xué)斯科特極地研究所的弗雷澤·克里斯蒂博士說:“海洋冰蓋一旦超過某個(gè)臨界點(diǎn),就會(huì)導(dǎo)致失控的反應(yīng),這一觀點(diǎn)已被廣泛報(bào)道。”“盡管如此,關(guān)于持續(xù)的氣候變化在多大程度上仍然調(diào)節(jié)著整個(gè)南極西部海岸線的冰損失,問題仍然存在。”</p>
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<p>克里斯蒂和同事們利用一系列衛(wèi)星收集的觀測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),自2003年以來,由于氣候變化,南極西部冰蓋的演變存在顯著的區(qū)域差異,與鄰近的別靈高usen海段相比,阿蒙森海段的退縮速度明顯放緩。</p>
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<p>通過分析氣候和海洋記錄,研究人員將這些區(qū)域差異與近海表面風(fēng)的強(qiáng)度和方向變化聯(lián)系起來。</p>
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<p>在南極洲的這一地區(qū),盛行風(fēng)來自西方。當(dāng)這些西風(fēng)變得更強(qiáng)時(shí),它們從海洋深處激起更溫暖、更咸的水,這些水到達(dá)南極海岸線,加快了冰融化的速度。</p>
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<p>克里斯蒂說:“但在2003年至2015年期間,阿蒙森海域的盛行西風(fēng)強(qiáng)度有所減弱。”“這意味著更深、更溫暖的水無法侵入,我們看到該地區(qū)相應(yīng)的冰川行為發(fā)生了顯著變化:融化速度和冰質(zhì)量損失率明顯下降。”</p>
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<p>大氣環(huán)流</p>
<p><br />那么,是什么導(dǎo)致了這些較弱的風(fēng),并暗示減少了冰的融化?研究人員發(fā)現(xiàn),主要原因是阿蒙森海低壓系統(tǒng)的異常加深,導(dǎo)致溫水侵入減少。該系統(tǒng)是該地區(qū)的關(guān)鍵大氣環(huán)流模式,其壓力中心位置(近海風(fēng)力強(qiáng)度變化最大的位置附近)通常在一年中大部分時(shí)間位于同名海岸的近海。</p>
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<p>在遠(yuǎn)離這個(gè)壓力中心的地方,研究人員發(fā)現(xiàn),從別林斯高森海區(qū)流出的冰川的加速反應(yīng)可以用相對更穩(wěn)定的風(fēng)來解釋,相比之下,這使得海洋驅(qū)動(dòng)的融化更加持久。</p>
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<p>最終,這項(xiàng)研究說明了冰、海洋和大氣相互作用的復(fù)雜性,這些相互作用推動(dòng)了南極洲西部的短期變化,并提出了一個(gè)重要的問題:在一個(gè)變暖的世界里,這片冰冷的大陸將以多快的速度進(jìn)化。</p>
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<p>“海洋和大氣強(qiáng)迫機(jī)制在南極洲西部仍然非常非常重要。”來自西雅圖華盛頓大學(xué)的合著者埃里克·施泰格教授說。“這意味著冰蓋崩塌并非不可避免。這取決于未來幾十年氣候如何變化,我們可以通過減少溫室氣體排放來產(chǎn)生積極影響。”</p>
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<p>研究人員強(qiáng)調(diào),在海洋冰蓋不穩(wěn)定性增加的背景下,需要進(jìn)一步的工作來研究這種機(jī)制在未來的重要性。來自愛丁堡大學(xué)的合著者羅伯特·賓漢姆教授現(xiàn)在正直接研究思韋茨冰川,以了解它是如何受到氣候變化的影響的。</p>
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<p>賓厄姆說:“這項(xiàng)研究加強(qiáng)了一項(xiàng)迫切的要求,即明確南極西部冰蓋最脆弱的地區(qū),如思韋茨冰川,將以多快的速度退縮,對海平面上升造成全球影響。”“我們目前從今年1月穿越思韋茨冰川獲得的新數(shù)據(jù)將直接實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。”</p>
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<p>克里斯蒂說:“氣候和冰的表現(xiàn)之間有著密切的聯(lián)系。”“如果我們控制碳排放,我們有能力減輕南極西部的冰損失。”</p>
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<p>這項(xiàng)研究得到了蘇格蘭大學(xué)卡內(nèi)基基金會(huì)、蘇格蘭地球科學(xué)、環(huán)境和社會(huì)聯(lián)盟(SAGES)、摩納哥親王阿爾伯特二世基金會(huì)、自然環(huán)境研究委員會(huì)(NERC)、英國研究與創(chuàng)新(UKRI)的一部分、美國國家科學(xué)基金會(huì)、英國NERC/美國國家科學(xué)基金會(huì)國際思韋茨冰川合作項(xiàng)目和歐洲航天局(ESA)的支持。弗雷澤·克里斯蒂是劍橋大學(xué)耶穌學(xué)院的博士后。</p>
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<p>參考:</p>
<p><br />弗雷澤·d·w·克里斯蒂等人“年代際氣候變化導(dǎo)致了沿太平洋的南極洲西部的不同冰響應(yīng)。”《自然通訊》(2023),doi:10.1038/s41467-022-35471-3</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
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