南极洲正在发生"制度转变"：新研究揭示了极地气候的根本变化

南极洲正在发生"制度转变"：新研究揭示了极地气候的根本变化 南极海洋-海冰系统可能正在发生根本性变化 - 塔斯马尼亚大学澳大利亚南极计划合作项目的威尔-霍布斯及其同事撰写的一篇论文指出，有证据表明南极海冰的范围可能正在发生"制度转变"。虽然南大洋中的冰对南极气候起着至关重要的作用，例如反射太阳的热量，但自 2006 年以来，夏季海冰范围的变化越来越大，而且与前一个月的海冰而不是通常驱动海冰范围的大气因素更密切相关。作者的统计分析表明，海冰与下方海洋之间的相互作用可能已经发生了根本变化（可能与全球变暖有关），从而导致了这种变化的加剧。霍布斯在 AAPP 的一份新闻稿中说："对科学家来说，最惊人的变化也许是......最近十年的极端波动不能仅用大气层来解释。AAPP 的研究表明，我们所看到的变化海冰从平均状态偏离的程度以及这些偏离持续的时间是由海洋过程控制的。这进一步证明，海洋变化很可能就是近年来发生的一切的秘密所在。"南极比北极吸收更多的能量根据威斯康星大学麦迪逊分校 Hamish D. Prince 和 Tristan S. L'Ecuyer 的一篇新论文，卫星数据显示北极和南极对气温升高的反应存在差异。由于融化的海冰降低了该地区的反射率，两极接收到的太阳能量输入都在增加。这可能会影响两极和温带地区之间的温度梯度，而这正是气候系统的主要驱动力。这项研究发现，尽管冰雪迅速融化，但变暖的北极地区向太空排放的热量几乎与增加的热量相当，使得该地区的净能量失衡基本保持不变。然而，南极并没有向太空释放更多的热能，这意味着太阳辐射正在被那里的气候系统吸收，其方式可能会影响南大洋和大气层以及地球的纬度热平衡。"我们的研究为气候系统的一个基本方面提供了可靠的观测记录。与北冰洋不同的是，北冰洋增加的太阳吸收被热辐射所平衡，而南大洋表面温度对增加吸收不敏感，积累了额外的能量，"普林斯说。"普林斯说："这种反差强烈的两极对减少反照率的反应对全球的影响可能是深远的，但目前还不为人所知。"海冰融化减少了北极的季节性极端天气，尤其是极端寒冷天气第三篇论文由阿拉斯加大学费尔班克斯分校的伊戈尔-波利亚科夫及其同事撰写。论文发现，随着海冰融化暴露出更潮湿的海洋空气，自 1979 年以来，北极地区夏季最高气温和冬季最低气温之间的差异越来越小。作者发现，在整个北极地区，平均地表气温每十年上升约 0.62°C。虽然平均气温有所上升，但自 1979 年以来，夏季高温极端气温降低了 25%，冬季低温极端气温升高了 200%随着北极变暖，预计极端气温将继续降低。波利亚科夫说："我们的研究表明，北极气候系统发生了根本性转变，流动性增强，大气、冰原和海洋之间的联系密切。这种强大的耦合性使得理解该系统的行为变得非常困难，因此有必要在北极气候变化研究中采用多学科方法"。2023 年海冰低温-厄尔尼诺现象，有还是没有？最后，英国的 Till Kuhlbrodt 及其同事在《美国气象学会公报》（BAMS）上发表的一篇论文指出，2023 年北大西洋海面温度创历史新高、南极海冰覆盖面积创历史新低的极端现象，与我们在全球变暖达到 3°C 临界值的世界中可能看到的情况类似。虽然包括厄尔尼诺在内的许多因素被认为是造成去年极端天气的主要原因，但作者认为这些解释可能还不够充分。他们指出，近年来辐射强迫增加的趋势一直很强，而且在厄尔尼诺现象影响最强烈的8到9个月之前，海面温度和海冰极端现象就已经很明显了。蒂尔-库尔布罗特（Till Kuhlbrodt）（雷丁大学）说："去年在北大西洋和南大洋观测到的极端天气之所以如此令人担忧，是因为它们远远超出了我们在过去 40 年中所看到的任何情况。虽然全球升温加速将是一个主要原因，但我们对海洋数据的分析表明，海洋中的制度变化也可能起到至关重要的作用。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究认为北极可能在不到10年的时间内出现大量“无冰地区”

研究认为北极可能在不到10年的时间内出现大量“无冰地区” 根据科罗拉多大学博尔德分校最近的一项研究，在未来几年内，北极地区可能会出现几乎完全没有海冰的夏日。这项发表在《自然-地球与环境评论》杂志上的研究结果表明，北极地区首个无冰日的出现时间可能会比之前的预测提前 10 多年，之前的预测侧重于该地区何时会出现一个月或更长时间的无冰期。这一趋势在所有未来排放情景下都是一致的。到本世纪中叶，北极地区在海冰覆盖率最低的 9 月份可能会出现整整一个月没有浮冰的情况。到本世纪末，根据未来的排放情况，无冰季节可能每年持续数月。例如，在高排放或"一切照旧"的情况下，地球最北端地区甚至会在冬季的某些月份持续无冰。北极"无冰"的定义对科学家来说，北极无冰并不意味着水中没有冰。相反，研究人员称，当海洋中的冰面积小于 100 万平方公里（38.6 万平方英里）时，北极地区就是无冰地区。这一临界值不到 20 世纪 80 年代该地区季节性最小冰覆盖面积的 20%。近年来，北冰洋 9 月份最小海冰面积约为 330 万平方公里。亚历山德拉-詹恩（Alexandra Jahn）是科罗拉多大学博尔德分校北极和高山研究所的大气与海洋科学副教授和研究员，她着手分析现有的海冰预测文献。她和她的合作者还分析了来自计算气候模型的海冰覆盖数据，以评估北极地区未来每天可能发生的变化。他们发现，海冰覆盖率降到 1 平方公里临界值以下的第一天平均会比月平均值提前 4 年，但最多可能提前 18 年。詹恩说："当涉及到传达科学家们对北极将发生的情况的预期时，重要的是要预测我们何时可能观测到北极首次无冰的情况，这将显示在每日的卫星数据中。"预测无冰条件的重要性研究小组预测，在所有排放情景下，北冰洋可能在 2020 年代至 2030 年代的 8 月底或 9 月初首次结冰。雅恩说，温室气体排放是海冰消失的主要原因。冰雪覆盖面积的减少会增加海洋吸收的阳光热量，加剧冰雪融化和北极变暖。海冰的减少对依赖海冰生存的北极动物（包括海豹和北极熊）产生了重大影响。此外，随着海洋变暖，研究人员担心非本地鱼类可能会进入北冰洋。这些入侵物种对当地生态系统的影响尚不清楚。海冰的消失也给生活在沿海地区附近的社区带来了风险。贾恩说，海冰在缓冲海浪对沿海陆地的影响方面发挥着重要作用。随着海冰的消退，海浪会越来越大，造成海岸侵蚀。虽然北极无冰是不可避免的，但 Jahn 说，未来的排放水平仍将决定这种情况出现的频率。在目前社会所处的中度排放情景下，北极可能只有在夏末秋初的 8 月至 10 月才会出现无冰状态。但在最高排放情景下，到本世纪末，北极可能会有长达九个月的时间不结冰。"这将使北极变成完全不同的环境，从夏季的白色北极变成蓝色北极。因此，即使无冰状态不可避免，我们仍然需要尽可能降低排放量，以避免出现长期无冰状态，"Jahn 说。好消息是北极海冰的恢复能力很强，如果大气层降温，它可以很快恢复。詹恩说："与格陵兰岛花了数千年才形成的冰层不同，即使我们融化了所有的北极海冰，如果我们能在未来想出办法将大气中的二氧化碳排出，扭转气候变暖的趋势，海冰也会在十年内恢复。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

耶鲁大学新研究揭示小行星撞击可能引发了"雪球"地球时期

耶鲁大学新研究揭示小行星撞击可能引发了"雪球"地球时期 一个由耶鲁大学领导的研究小组提出，大型小行星撞击可能会突然引发"雪球"地球时期，即地球被冰雪包裹的时期，从而解决了有关这些气候剧变的长期争论。他们利用复杂的气候模型进行的研究表明，在某些寒冷的气候条件下，小行星撞击可能会在十年内使地球进入全球冰川状态。图片来源：人工智能生成的图片，由 Michael S. Helfenbein 创建和编辑根据一项新的研究，这些所谓的"雪球"地球时期，即地球表面被冰覆盖数千年甚至数百万年的时期，可能是由撞向地球的大型小行星突然引发的。这项研究结果发表在《科学进展》（Science Advances）杂志上，可能回答了几十年来困扰科学家的一个问题，即地球历史上已知的一些最剧烈的气候变化。除耶鲁大学外，参与这项研究的还有芝加哥大学和维也纳大学的研究人员。气候模型学家从 20 世纪 60 年代起就知道，如果地球变得足够寒冷，冰雪的高反射率可能会形成一个"失控"的反馈回路，产生更多的海冰和更低的温度，直到地球被冰雪覆盖。在距今 7.2 亿年至 6.35 亿年前的地球新近纪，这样的情况至少出现过两次。然而，要解释这些被称为"滚雪球地球"事件的全球冰川期的起因，却一直没有定论。大多数理论都认为，大气中的温室气体以某种方式减少到了"滚雪球"开始的程度。全球冰川作用的新视角第一作者、耶鲁大学文理学院地球与行星科学系理查德-福斯特-弗林特博士后傅敏敏说："我们决定探索另一种可能性。如果是地外撞击导致气候变化过渡非常突然呢？"在这项研究中，研究人员使用了一个复杂的气候模型，该模型在不同条件下表现了大气和海洋环流以及海冰的形成。该气候模型与用于预测未来气候情景的气候模型类型相同。在这种情况下，研究人员将其模型应用于假设的小行星撞击在过去四个不同时期造成的后果：工业化前（150 年前）、末次冰川最盛时期（2.1 万年前）、白垩纪（1.45 至 6600 万年前）和新近纪（10 亿至 5.42 亿年前）。研究人员发现，对于两种较暖的气候情景（白垩纪和工业化前），小行星撞击不太可能引发全球冰川。但在末次冰川极盛时期和新近纪的情景中，地球的温度可能已经冷到足以被视为冰河时期小行星撞击可能会使地球进入"雪球"状态。"我们的研究结果最让我惊讶的是，在足够寒冷的初始气候条件下，小行星撞击后的'雪球'状态可以在短短十年内就在全球海洋上形成，"合著者、耶鲁大学文理学院海洋与大气科学教授阿列克谢-费多罗夫（Alexey Fedorov）说。"到那时，赤道的海冰厚度将达到 10 米左右。相比之下，现代北极地区的海冰厚度通常为一到三米。"至于小行星在未来几年引发"雪球地球"时期的可能性，研究人员表示这种可能性不大部分原因是人类造成的气候变暖使地球升温尽管其他撞击可能具有同样的破坏性。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

北极的冰一直在融化，南极也是吗？

北极的冰一直在融化，南极也是吗？ 过去四十年来，北极的升温速度比地球平均快了2-4倍，引发北极海冰和陆冰迅速消融，北极航道日益进入公共议程。相较于北极，人们对于南极的关注有限，实际上，南极的气候变化更为复杂。 有别于传统认知，自1979年有卫星监测以来，直到2014年，南极海冰以每十年1%的速度在增长，2012-2014年间的三个9月，美国国家航空和航天局都曾观测到破纪录的海冰最大范围，一度让一些人声称自己找到了否定气候变化的有力证据。南极的温度究竟如何变化？南极的海冰增加了吗？极地生物又将何去何从？... 来自：雷锋 频道：@kejiqu 群组：@kejiquchat 投稿：@kejiqubot

2024年2月的气候悖论：全球最热气温与破纪录的寒冷同时出现

2024年2月的气候悖论：全球最热气温与破纪录的寒冷同时出现 这种自相矛盾的情况被称为"北极暖-大陆冷（WACC）"现象，即北极气温升高导致海冰减少，特定中纬度地区出现寒流。北极的迅速变暖表明全球气候变化。然而，随着全球变暖和北极温度的不断升高，WACC 现象在未来几十年将如何发展尚不清楚。为了弥补这一差距，由韩国光州科学技术院地球科学与环境工程学院教授 Jin-Ho Yoon 领导、包括博士生 Yungi Hong 在内的一个研究小组最近研究了冬季极端天气事件（技术上称为 WACC）的动态和演变。他们利用主要从共同体地球系统模式大型集合项目中获得的气候数据集模拟，预测了东亚和北美从 1920 年到 2100 年的 WACC 事件轨迹。研究结果最近发表在《气候与大气科学》（npj Climate and Atmospheric Science）杂志上。GIST 的研究人员预测，2030 年代后，WACC 事件将急剧减少，从而导致未来几十年的极端天气事件。资料来源：GIST 的 Jin-Ho Yoon尹教授在解释他们的研究时强调："WACC模式对冬季气候产生了重大影响，但我们目前看到的只是急剧转变的开始。研究小组发现，尽管全球变暖，但直到 2020 年代，WACC 事件仍在继续加剧。2030 年代后，这些事件将急剧减少。然而，这种下降并不意味着未来极端天气事件的减少。相反，随着全球变暖的加剧，冬季将变得更加温暖。虽然寒流发生的频率会降低，但一旦发生，可能会造成更严重的后果。"长期预测和社区影响这种下降趋势很可能会持续下去，直到 21 世纪晚期，WACC 现象几乎消失，带来新的极端天气事件。这些发现重塑了我们对世界气候大会事件的理解，并强调了更新气候模型以进行准确预测、加强准备和应对策略的必要性。这些发现也与世界各地的社区，特别是历史上受世界气候大会影响地区的社区所面临的困难产生了共鸣。随着世界变暖潜势的急剧变化，需要立即采取行动，完善全球气候战略，并重新评估社会将如何准备和适应。对此，洪说："了解WACC事件急剧变化的影响，制定适应和减缓战略，决定着我们冬季气候的未来，这也严酷地提醒我们气候系统的复杂性和气候变化的意外结果。"这项研究有力地呼吁社区、决策者和科学家采取行动。我们现在比以往任何时候都更需要合作和适应，因为我们正走在抵御气候变化的道路上。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

新研究解释前所未有的南极冰川损失 相当于英国面积的10倍

新研究解释前所未有的南极冰川损失 相当于英国面积的10倍 南极海冰在 2023 年达到历史最低点，研究表明气候变化大大增加了发生这一事件的可能性。海冰可能长期减少，给全球天气和海洋生物带来严重后果。2023 年，南极海冰缩小到历史最低水平，冬季冰覆盖面积比正常水平减少了 200 多万平方公里大致相当于英国面积的 10 倍。考虑到 2015 年之前海冰一直在稳步增加，这一大幅减少尤其令人震惊，使得突然的减少更加出人意料。英国科学院的研究人员利用一个名为 CMIP6 的大型气候数据集，对这种前所未有的海冰损失进行了调查。他们分析了来自 18 个不同气候模型的数据，以了解海冰如此大幅度减少的可能性及其与气候变化的联系。主要作者雷切尔-戴蒙德（Rachel Diamond）解释说，虽然气候变化增加了2023年出现极端低海冰的可能性，但根据模型，这种情况仍然被认为是非常罕见的。她说："这是第一次利用这套大型气候模型来确定 2023 年海冰减少的可能性究竟有多小。我们只有四十五年的海冰卫星测量数据，因此评估海冰范围的变化极其困难。这就是气候模型发挥作用的地方。"根据模型，如果没有气候变化，破纪录的最小海冰范围将是 2000 年一遇的事件。这告诉我们，这次事件非常极端任何低于百分之一的事件都被认为是极不可能发生的。这项研究的合著者卡罗琳-霍姆斯（Caroline Holmes）说："在模型中，强烈的气候变化即我们已经看到的温度变化，以及如果排放量继续快速上升预计会出现的温度变化使得我们看到海冰范围大幅下降的可能性增加了四倍。这表明，气候变化使得 2023 年出现极端低温的可能性更大。"长期后果和未来预测研究人员还利用模型研究了海冰的恢复能力。通过观察模型中的类似事件，作者发现，在这种极端的海冰损失之后，南极洲周围的海冰并不会全部恢复即使是在二十年之后。这为现有的观测证据增添了模型证据，即过去几年的低海冰可能预示着南大洋的持久制度转变。这项研究的合著者路易斯-西梅说："南极海冰持续二十多年低温将产生深远的影响，包括对当地和全球天气以及南大洋独特的生态系统包括鲸鱼和企鹅的影响。"南极海冰的卫星记录始于 1978 年末，从那时起到 2015 年，南极海冰范围略有稳定增长。2017 年，南极海冰面积创下历史新低，随后几年海冰面积都相对较低。影响南极海冰的因素复杂多样，相互影响，因此很难清楚地了解为什么 2023 年是破纪录的一年。最近的研究强调了海洋过程和海面下储存的热量的重要作用，2023 年上半年温暖的海面温度可能也是原因之一，南北风和风暴系统的强烈变化也发挥了作用。南极海冰是我们全面了解气候变化的一个关键因素。南极周围海冰的形成是洋流的发动机，影响着天气模式。海冰还能保护冰架裸露的边缘免受海浪侵袭，从而遏制南极洲海平面的上升。海冰对海洋生物也至关重要据科学家观察，近年来由于海冰较少，帝企鹅繁殖地出现了灾难性的繁殖失败。因此，像这样的研究对于了解海冰迅速消失的可能性有多大，以及海冰是否有可能在未来几十年内保持低水平至关重要。编译来源：ScitechDailydoi: 10.1029/2024gl109265 ... PC版： 手机版：