格陵兰岛是世界上最大的岛屿,岛上有北半球最大的冰块。如果所有的冰都融化了,海平面将会上升超过7米。
但这不会发生,不是吗?好吧,短期内不会,但了解下个世纪冰盖可能融化的程度是一个关键而紧迫的问题,科学家们正在尝试使用复杂的数值模型来解决冰盖如何融化的问题。与气候系统的其他部分相互作用。
问题在于,这些模型不能很好地再现最近的观测结果,并且受到我们对冰下地形和峡湾(冰流过和流入的)详细地形了解的限制。
解决这个问题的一种方法是了解冰盖对过去气候变化的反应,并将其与未来类似温度变化的模型预测进行比较。这正是我和同事在现已发表在期刊上的一项新研究中所做的自然通讯。
我们观察了格陵兰岛三个最大的冰川,并使用历史航空照片与科学家多年来直接进行的测量相结合,重建了这些冰川的体积在 1880 年至 2012 年期间的变化情况。
这种方法的基础是这样的理念:过去可以帮助未来,不仅在科学领域,而且在生活的各个方面。
但就像历史的其他“类别”一样,未来的气候和地球系统不会是过去的副本。尽管如此,如果我们准确地弄清楚冰盖在过去一个世纪对温度变化的敏感程度,就可以为它在下个世纪的反应提供有用的指导。
我们发现,三个最大的冰川导致了海平面上升 8.1 毫米,约占整个冰盖上升的 15%。
在我们的研究期间,全球海平面上升了约 20 厘米,大约有一本 A5 小册子的高度,其中大约一指宽的高度完全归功于格陵兰岛三座冰川的冰融化。
像往常一样融化
那么这对我们冰盖未来的行为有什么启示呢? 2013年,一个建模研究Nick 和同事还研究了相同的“三大”冰川(岛西部的雅各布港伊斯布雷(Jakobshavn Isbrae)和东部的赫尔海姆冰川(Helheim)和康克鲁斯瓦格冰川(Kangerlussuaq),并预测了它们在未来不同气候情景下的反应。
这些场景中最极端的称为RCP8.5并假设经济增长将在整个 21 世纪持续不减,导致全球平均气温比当今气温高出约 3.7°C(比工业化前或自 1850 年以来高出约 4.8°C)。
这种情况有时被称为“一切照常”(BAU),并且有一个积极辩论气候研究人员对 RCP8.5 的可信度进行了调查。然而,有趣的是,根据一组美国科学家最近的一项研究,这可能是最合适的情况至少到2050年。
因为有一种叫做极性放大,北极的升温可能是全球平均水平的两倍以上,气候模型表明,在最极端的情况(RCP8.5)下,格陵兰岛的气温将升高约 8.3°C。
尽管气温急剧上升,令人恐惧,Faezeh 的模型研究预测,到 2100 年,“三巨头”将使海平面上升 9 至 15 毫米,仅略高于我们从 20 世纪升温 1.5°C 中获得的结果。怎么可能呢?
我们的结论是模型有错误,甚至包括最新、最先进的可用这些数据被用来评估整个冰盖将如何应对下个世纪的变化。
这些模型似乎在气候变化和冰融化之间的联系相对较弱,当我们的结果建议它更强。
因此,基于这些模型的预测可能会低估冰盖受到的影响程度。其他证据支持这结论。
这一切意味着什么?如果我们确实沿着温室气体排放量增加的 RCP8.5 轨迹继续前进,格陵兰冰盖很可能开始以我们至少 13 万年来从未见过的速度融化,对海平面和地球产生可怕的后果。数百万人居住在低洼沿海地区的人。