两年前,前美国宇航局气候科学家詹姆斯·汉森和一些同事提出了一个可怕的场景,冰川融化产生的巨大淡水脉冲可能会颠覆海洋环流,导致海平面快速上升,甚至出现超级风暴。 。
汉森的设想是基于计算机模拟,而不是来自现实世界的硬数据,并遭到了许多其他气候科学家的怀疑。
但现在,一项新的海洋学研究似乎证实了这一图景的一个方面——至少在早期阶段。
新研究根据南极洲东部海岸的海洋测量结果显示,南极冰川的融化确实使周围的海洋变得清新。
这反过来又阻碍了寒冷和咸的海水在冬季沉入海面以下的过程,用该大学研究员、该研究的主要作者亚历山德罗·西尔瓦诺(Alessandro Silvano)的话来说,形成“地球上最稠密的水”位于澳大利亚霍巴特的塔斯马尼亚州。
研究表明,这种所谓的南极底层水在南极洲的两个关键地区已经停止形成——南极洲西部海岸和南极洲东部巨大的托滕冰川周围的海岸。
这是南极洲融化最快的两个地区,这也就不足为奇了:当寒冷的地表水不再沉入深处时,更深一层的温暖海水可以穿过大陆架到达冰川底部,保留其热量,作为南极洲的一部分。上面仍然有冷水。
然后,温暖的水迅速融化冰川和与之相连的大型漂浮冰架。
换句话说,南极洲冰川的融化似乎引发了一个“反馈”循环,其中融化通过对海洋的影响,引发了更多的融化。
融化的水使海洋柱分层,冷的淡水被困在表面,温暖的水位于下面。然后,下层融化冰川并产生更多的融水 - 更不用说随着冰川质量的减少而导致海平面上升。
“我们的发现不仅是一项建模研究,而且是我们在真实海洋中观察到的东西,”西尔瓦诺说,他在科学进步与来自澳大利亚和日本其他几家机构的同事一起。
“我们的研究首次显示了这种机制的实际证据。我们的研究表明它已经发生了。”
汉森说:“这项研究为我们在论文中讨论的过程提供了一个很好的小规模示例。”
汉森在电子邮件中表示:“就大规模问题而言,根据经验证据判断这些反馈过程将如何发挥作用还为时过早。”
“如果我们保持一切照旧的[温室气体]排放率,从而使全球变暖继续加剧,我预计淡水注入率将会增加(主要是通过冰更快的冰架破裂和水下融化)和海冰面积这项实验将在未来几年和几十年内进行。”
美国国家大气研究中心的海洋学家马修·朗表示,这项研究“与大量现有文献一致,显示南半球深海变暖和清新”
朗说:“事实上,我们看到持续的变暖和清新表明我们预计在下个世纪发生的过程已经开始。”
“事实上,这项研究是越来越多证据的一部分,表明世界海洋正在发生变化,而且变化的速度正在开始加快。”
如果南极底层水的形成过程受到损害,至少在某些地区,那么这将是南半球类似的一个过程,这个过程已经引起了极大的担忧并引起了更多的关注——一个潜在的可能性北大西洋翻转环流减慢,这要归功于格陵兰岛融化使海洋变得清新。
波茨坦气候影响研究所的科学家斯特凡·拉姆斯托夫说:“在深水形成的这两个关键区域中,北大西洋被广泛认为更容易受到全球变暖的影响。”他说,他发现了深水形成的变化。北大西洋稠密的深水。
“因此,令人担忧的是,我们现在看到越来越多的迹象表明南极洲周围的深水层已经受到影响。”
拉姆斯托夫指出,其他研究也表明南极底层水的形成正在发生变化。 在一种情况下,2017 年的一项研究根据对南印度洋(南极底层水离开南大洋后流经的地方)的测量发现,随着时间的推移,特别是在过去十年,该深水变得越来越新鲜。
然而,当前研究的一个局限性是,虽然研究人员发现南极两个关键区域没有形成深水,但他们实际上无法说出这些区域何时发生变化。
研究作者西尔瓦诺说,测量结果还不够久远。 因此,这些地区的深水形成可能很久以前就停止了,远早于现代气候剧烈变暖时期。 这将使当前事件更难归咎于人为造成。
尽管如此,这项研究发现的机制,即来自冰川的淡水抑制了地表较冷水域的下沉,可能会继续适用。
西尔瓦诺说,他主要担心的是,除了海洋融化之外,如果气候进一步变暖,南极洲表面也可能开始更多融化,导致海洋中形成更多的融水。
到目前为止,与格陵兰岛不同,南极洲基本上没有发生这种情况。 但它可以。
西尔瓦诺还表示,如果南极底层水的形成速度减慢,全球后果可能是巨大的。 这个过程将热量和二氧化碳埋藏在海洋表面深处——如果没有这个过程,热量和二氧化碳可能会留在大气中。
如果海洋和冰川之间的反馈持续下去,就会出现海平面上升的问题。
西尔瓦诺说:“我们的想法是,这种海洋快速融化和变暖的机制在其他时期引发了海平面上升,比如最后一个盛冰期,当时我们知道海平面快速上升为每世纪五米。”
“我们认为这种机制是海平面迅速上升的原因”
他说,未来,“有可能随着全球变暖,南极洲的其他一些地区将完全抑制底层水的形成,然后这种反馈就会开始。”
2018 ©华盛顿邮报
本文最初发表于华盛顿邮报。