新研究统计表明,南极洲最大的浮冰架对海洋变暖非常敏感

  长期以来,科学家们一直担心西南极冰盖的可能崩溃及其对全球海平面上升的贡献。南极洲西部的大部分冰层位于海平面以下,海洋温度升高可能会导致失控的冰盖退缩。

  这个过程被称为海洋冰盖不稳定,已经在阿蒙森海地区的部分区域被观察到,在那里海洋变暖导致在大陆边缘的浮冰架下面融化。随着这些冰架变薄,陆地上的冰更快地流入海洋并提升海平面。

  尽管阿蒙森海地区迄今为止发生了最快速的变化,但实际上更多的冰从西南极洲通过罗斯冰架从其他任何地区流出。因此,这张冰盖如何应对罗斯海地区的气候变化是南极洲未来对全球海平面上升作出贡献的关键因素。

  过去冰盖退缩的时期可以让我们深入了解罗斯海地区对海洋和气温变化的敏感程度。我们今天发表的研究认为,自罗斯海上一次冰河时代以来,海洋变暖是冰川退缩的关键驱动因素。这表明罗斯冰架对海洋的变化非常敏感。

  罗斯海的历史

  自上一个冰河时代以来,罗斯海地区的冰盖退缩了1000多公里 - 超过了该大陆的任何其他地区。但科学界对气候和海洋对这次撤退有多大贡献的共识很少。

  我们对罗斯海过去冰盖退缩的了解大部分来自于跨南极山脉的岩石样本。约会技术使科学家能够确定这些岩石何时暴露在地表,因为它们周围的冰层会退回。这些岩石样本,这是从其中初始冰撤退发生收集远,一般都导致了解释,其中冰盖退缩发生比晚得多,而独立的,继上次冰河时代兴起的气温和海洋温度。

  但罗斯海沉积物中的放射性碳年龄表明早期的退缩,更符合上次冰河期气候开始变暖的时候。

  

新研究统计表明,南极洲最大的浮冰架对海洋变暖非常敏感

 

  冰山漂浮在罗斯海 - 一个对海洋变暖敏感的地区。

  用模型来理解过去

  为了研究这个区域对过去变化的敏感程度,我们开发了南极冰盖的区域模型。该模型通过模拟冰盖的物理特性及其对海洋和气温变化的响应来工作。然后将模拟与地质记录进行比较以检查准确性。

  我们的主要发现是,海洋和大气的变暖是自上次冰河时代以来罗斯海地区发生的主要冰川退缩的主要原因。但是这两个控件在影响冰盖方面的主导地位随着时间的推移而演变。虽然气温影响了最初冰盖退缩的时间,但由于罗斯冰架从下面融化,海洋变暖成为主要驱动因素,类似于目前在阿蒙森海观察到的情况。

  该模型还确定了过去冰盖行为的不确定性的关键区域。获取沉积物和岩石样本以及海洋学数据将有助于提高建模能力。罗斯冰架的Siple Coast地区对冰架底部的熔化速率变化特别敏感,因此是采样的关键区域。

  对未来的影响

  了解过去重要的流程可以让我们改进和验证我们的模型,从而使我们对未来的预测充满信心。历史上,罗斯海的冰盖一直对海洋和气温的变化很敏感。目前,罗斯冰架下面的海洋变暖是主要问题,因为它有可能导致从下面融化。

  在确定未来几十年罗斯冰架下海洋气温将如何变化的挑战仍然存在。这将取决于海洋环流模式的变化,海冰,地面风和冰盖融水之间的复杂相互作用和反馈。

  鉴于冰架对海洋变暖的敏感性,我们需要一种能够准确再现海洋环流和冰盖动力学的综合建模方法。但计算成本很高。

  最终,南大洋和南极冰盖的这些综合预测将有助于政策制定者和社区为面临海平面上升风险的城市和沿海基础设施制定有意义的适应战略。


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