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2019年是有記錄以來格陵蘭冰原最糟糕的一年——冰原縮小了數(shù)千億噸。
4月15日發(fā)表在《冰凍圈》(The Cryosphere)上的一項研究,通過使用了衛(wèi)星數(shù)據(jù)、地面測量和氣候模型來分析2019年夏季冰蓋的變化。結(jié)果表明,如此多的冰層流失并不僅僅是由溫暖的氣溫造成的;這項新的研究確定了異常的大氣環(huán)流模式,這種模式在很大程度上導(dǎo)致了冰蓋質(zhì)量的迅速下降。
哥倫比亞大學(xué)地球觀測站的特德斯科(Marco Tedesco)說,由于預(yù)測格陵蘭冰原未來融化的氣候模型目前還沒有考慮到這些大氣模式,他們可能低估了未來融化的一半。
研究人員發(fā)現(xiàn),盡管2019年冰川融化造成的徑流量位居第二(2012年更糟),但自1948年有記錄以來,地表質(zhì)量平衡下降幅度最大。地表質(zhì)量平衡考慮了冰蓋質(zhì)量的增加——比如通過降雪——以及地表融水徑流的損失。
“你可以把格陵蘭島的總體平衡視為你的銀行賬戶,”特德斯科用了一個生動的比喻,“在某些時期你花得更多,在某些時期你賺得更多。如果你花費太多,你就會變得消極。這就是最近發(fā)生在格陵蘭島的事情。”
(a) 2019年夏季融化的天數(shù)
(b) 從(a)所示的星載無源微波數(shù)據(jù)獲得的與1981-2010年基線期有關(guān)的融化日數(shù)異常
圖源:文獻(xiàn)[1]
具體來講,在2019年,冰蓋的表面質(zhì)量平衡比1981-2010年的平均水平下降了約3200億噸,這是自1948年開始記錄以來的最大降幅。從1981年到2010年,地表質(zhì)量的冰蓋平均每年增加約3750億噸冰。到2019年,這個數(shù)字接近500億噸。雖然增加500億噸對冰蓋來說可能聽起來仍然是好消息,但事實上,這并不是好消息,因為還有一個因素:隨著冰山脫落進(jìn)入海洋,冰蓋也在脫落數(shù)千億噸。在穩(wěn)定的條件下,冰的表面質(zhì)量平衡的增益足以補償冰山崩解時失去的冰。在目前的條件下,冰的崩解遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過表面質(zhì)量平衡的增益;總的來說,2019年冰蓋損失了約6000億噸,相當(dāng)于海平面上升約1.5毫米。
在此之前,2012年是格陵蘭島地表質(zhì)量平衡最糟糕的一年,與1981-2010年的基線相比,損失了3100億噸。然而,2012年格陵蘭島的夏季溫度實際上比2019年還要高——那么,為什么去年格陵蘭島的表面質(zhì)量下降了這么多呢?
研究人員發(fā)現(xiàn),破紀(jì)錄的冰流失與高壓條件,即反氣旋條件有關(guān),這種情況在2019年持續(xù)了很長一段時間。
高壓條件抑制了格陵蘭島南部云層的形成。晴朗的天空讓更多的陽光照射進(jìn)來,融化了冰蓋的表面。由于云層減少,降雪量比平時減少了約500億噸,從而增加了冰原的質(zhì)量。降雪的減少也使一些地方裸露的冰暴露在黑暗中,而且由于冰反射的陽光不如新雪多,它吸收了更多的熱量,加劇了融化和徑流。
格陵蘭島北部和西部的情況有所不同,但也好不到哪里去,因為隨著高壓系統(tǒng)順時針旋轉(zhuǎn),它從低緯度拉起溫暖潮濕的空氣,并引導(dǎo)它進(jìn)入格陵蘭島。
2019年夏季格陵蘭島上空的平均氣壓,箭頭表示風(fēng)向 圖源:文獻(xiàn)[1]
這個漩渦在格陵蘭島南部旋轉(zhuǎn)像真空吸塵器一樣吸進(jìn)紐約市的濕熱,然后把它沿著格陵蘭島西海岸傾倒在北極。當(dāng)這種情況發(fā)生時,因為有更多的水分和更多的能量,促進(jìn)了北部云的形成。
但是這些溫暖潮濕的云并沒有帶來降雪,而是吸收了通常會從冰中輻射出來的熱量,造成了小規(guī)模的溫室效應(yīng)。這些云也釋放出自己的熱量,加劇了融化。
通過這些綜合影響,2019年夏季的大氣條件導(dǎo)致了自有記錄以來格陵蘭島表面最大的年度質(zhì)量損失。
而史上格陵蘭島氣候最惡劣的年份2012年,也出現(xiàn)了該反氣旋天氣。
在過去的幾十年里,這些大氣條件變得越來越頻繁,氣候變化可能會使格陵蘭上空破壞性的高壓大氣條件更加普遍。
格陵蘭冰原上有足夠多的冰凍水,足以使海平面上升700米。