格陵兰岛本世纪的冰量流失速度将远超过去1.2万年

Icebergs float in the calm waters of a fjord, south of Tasiilaq in eastern Greenland August 4, 2009. REUTERS/Bob Strong (GREENLAND ENVIRONMENT) - GM1E5850KKL01
Greenland's ice sheet hasn't lost mass this quickly since the early Holocene.Image: REUTERS/Bob Strong
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  • 过去二十年间,格陵兰冰盖的冰量正以每世纪约6,100十亿吨的速度流失。

  • 若未来排放量极高,其流失量可能达到每世纪高达35,900十亿吨,这将使全球海平面上升近10厘米。

  • 即使全球变暖被控制在2摄氏度以内,格陵兰冰盖每世纪仍可能流失8,800十亿吨冰量。

本世纪格陵兰冰盖的流失规模将高于过去1.2万年中的任何时期,一项新研究得出此结论。

然而,冰量流失速率仍在很大程度上取决于未来的温室气体排放量,研究显示,若全球排放量极高,冰盖的流失速度可能比全球气候目标得以实现时快达四倍。

该研究发表于《自然》,专门聚焦格陵兰西南部,以便就整个冰盖的命运得出结论。

在人类工业时代开始之前,冰量流失速率的峰值出现在约1.2万年前的全新世早期。当时,格陵兰西南部的冰量流失速率为每世纪6,000十亿吨。

研究称,过去二十年间,该地区的冰量正以每世纪约6,100十亿吨的速度流失。

若实现将全球变暖控制在2摄氏度以内的全球目标,这一水平将升至每世纪8,800十亿吨。

然而,若未来排放量极高,该水平可能升至每世纪高达35,900十亿吨,这将使全球海平面上升近10厘米,第一作者对Carbon Brief表示。

冰之岛

格陵兰冰盖是一个由冷冻淡水构成的冰体,面积约170万平方千米,覆盖格陵兰岛的大部分区域。其面积是三倍得克萨斯州的面积。在其“北部穹顶”(即其最高点),海拔约3,000米。

由于空气和海洋温度上升,冰盖正每年失去质量。

冰盖的快速融化对海平面上升产生影响。1993至2010年间,格陵兰冰盖的冰量流失使海平面以每年0.33毫米的速率上升。(同期全球海平面上升的总速率约为每年3.2毫米

。)该新研究严谨回溯了过去1.2万年间冰盖的变化。为此,研究综合运用了经改进的冰芯数据和高分辨率的气候模型

。该研究聚焦于格陵兰西南部,该区域约占冰盖质量损失的25%至50%,研究第一作者Jason Briner教授,一位冰川学家兼气候变化研究员,任职于纽约州立大学布法罗分校。他对Carbon Brief表示:

“如果将我们研究区域的冰量变化速率与整个冰盖的速率进行比较,两者之间存在非常紧密、几乎一一对应的关系。因此……我们非常确信,我们研究区域与整个冰盖的冰量变化趋势是相似的。”

前所未有

下图显示了根据该研究,冰量的流失与增加速率从1.2万年前至今的变化情况。

图中还显示了到2100年冰量未来流失速度的一系列预测。

在图表中,黄色圆点代表模型模拟的冰量流失预测速率,该模拟采用的情景是:全球成功实现将全球变暖控制在工业化前水平以上2摄氏度以下的目标(“RCP2.6”)。

与此同时,红色圆点代表模型模拟的冰量流失预测速率,该模拟采用的情景是未来温室气体排放量极高(“RCP8.5”)。

图表显示,目前的冰量流失速率与全新世早期相近。全新世早期约指距今7,000至1.2万年的时期,当时冰盖接收到大量的太阳热量。Briner解释道:

“在全新世早期,夏季相当温暖,可能比20世纪高3至5摄氏度。这是因为当时北半球接收到的更多能量来自太阳。

“如果你看看格陵兰的冰量流失速率,比如过去这十年,大致就与全新世早期这一温暖时期的情况相当。尽管格陵兰接收到的太阳能量比全新世早期要少,但由于全球变暖,冰层的融化量几乎相同。”

图表还显示了冰盖的流失速率在本世纪末可能如何变化。

图表显示,到2100年,冰盖的冰量流失速度将超过过去1.2万年中的任何一个世纪。

然而,若世界成功将全球变暖控制在2摄氏度以内,研究称到2100年冰量流失速率可能约为每世纪8,800至10,600十亿吨。

研究补充道,但若未来排放量极高,到2100年冰量流失速率可能达到每世纪14,000十亿至35,900十亿吨。

预测范围在高排放情景下较大,是因为科学家对冰盖在如此高的变暖水平下会如何反应并不十分确定,研究作者Josh Cuzzone博士,海平面与冰层研究员,任职于美国国家航空航天局喷气推进实验室。他对Carbon Brief表示:

“随着气候变暖,反馈作用与气候敏感度(即二氧化碳浓度每翻一倍,我们的星球会变暖多少)对于我们的星球将变得多热,以及最终我们会损失多少冰量,确实至关重要。

“由于每个(研究中使用的)模型的气候敏感度和参数化方案不同,导致不同反馈响应的过程各异,因此随着我们向系统排放更多碳并使其变暖,这种差异确实会随之扩大。”

(Carbon Brief此前发表过一篇关于“临界点”的解读文章,其中探讨了格陵兰冰融化的阈值可能性,一旦越过该阈值,冰盖的最终崩塌将不可逆转。)

海平面上升

作者们表示,格陵兰陆地冰的流失将对海平面上升产生影响。

他们计算得出,在2摄氏度情景下,到2100年,格陵兰西南部每世纪可能使全球海平面上升2.4厘米。在高排放情景下,这一数值可能升至9.9厘米。

格陵兰造成的这一海平面上升幅度将是前所未有的,这一观点来自Peter Kuipers Munneke博士,一位极地冰川学家,任职于乌得勒支大学(荷兰),他未参与该研究。他对Carbon Brief表示:

“该论文确实表明,格陵兰的冰量流失将变得前所未有。这将导致格陵兰对海平面上升的贡献超过以往任何时候。

“但在早期人类历史中,由于目前已不复存在的冰盖(位于欧亚大陆和北美)融化,海平面上升速率很可能要大得多。因此,尽管格陵兰的冰量流失可能开始超过历史速率,但这并不一定意味着本世纪的海平面变化速率将变得前所未有。”

该研究终结了“气候陈词滥调”的说法,即全新世早期格陵兰的变暖幅度远超人类活动引起的气候变化。表示此观点的是Ruth Mottram博士,她是哥本哈根丹麦气象研究所(DMI)的气候科学家,她同样未参与该研究。她对Carbon Brief表示:

“[我]喜欢这项研究的地方在于,它确实尝试将目前观测到的变化置于更长期的背景之下,以表明:就冰盖融化而言,我们目前所处的状态,比过去1.2万年中的任何其他时期都更接近全新世热最适期。”

(2019年,Carbon Brief发表了一篇事实核查文章,解释了为何冰芯记录并未显示格陵兰过去的变暖幅度超过人类活动引起的气候变化。)

研究人员利用模型与冰芯数据重建格陵兰的过去,做得“非常出色”,这一评价来自Jonathan Bamber教授,一位冰川学家,任职于布里斯托大学。他对Carbon Brief表示:

“唯一需要注意的是,他们是在一个包含陆地终止冰川的区域上调整模型,因此排除了海洋过程的影响。尽管如此,结果表明,格陵兰冰盖将进入一个在过去1.2万年中从未经历过的冰量流失阶段,并可能自约11.5万年前的末次间冰期以来未曾出现过。”

(Carbon Brief发表了一篇深度访谈,对象为Bamber,时间为2019年。)

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