NASA发现以前未知的南极冰层损失：“南极洲的边缘正在崩塌”

NASA发现以前未知的南极冰层损失：“南极洲的边缘正在崩塌”在预测全球海平面上升方面，最大的不确定性是南极洲的冰层损失将如何随着气候变暖而加速。由位于南加州的美国宇航局（NASA）喷气推进实验室（JPL）的研究人员领导的两项研究揭示了关于南极洲冰盖在最近几十年里如何失去质量的意外的新数据。最近发表在《自然》杂志上的一项研究描绘了冰山崩解（冰川前沿的冰层断裂）--在过去25年里如何改变了南极洲的海岸线。科学家们发现，冰盖边缘的冰山脱落速度已经超过了冰的补充速度。这一惊人的发现使以前对1997年以来南极洲浮动冰架的冰损失的估计翻了一番，从6万亿到12万亿吨。碎冰造成的冰损失削弱了冰架，使南极冰川更迅速地流向海洋，加速了全球海平面上升的速度。另一项研究最近发表在《地球系统科学数据》杂志上，以前所未有的细节显示了南极冰层随着海水融化而变薄的现象是如何从大陆的外缘蔓延到内部的，在过去十年中，冰盖西部地区的冰层几乎翻了一番。这两份补充报告结合在一起，提供了迄今为止关于这个冰冻大陆如何变化的最完整观点。“南极洲的边缘正在崩溃，”JPL科学家ChadGreene说，他是冰山崩裂研究的主要作者。“而当冰架减少和减弱时，该大陆的巨大冰川往往会加速并增加全球海平面上升的速度。”大多数南极洲的冰川流向海洋，在那里它们以浮动的冰架结束，这些冰架厚达2英里（3公里），宽500英里（800公里）。冰架就像冰川的支撑物，使冰块不会简单地滑入海洋。当冰架是稳定的，它们有一个自然的冰蚀和补给周期，在长期内相当稳定地保持其大小。然而，近几十年来，海洋变暖一直在破坏南极洲冰架的稳定，因为它从下面融化，使其变薄和变弱。尽管卫星高度计通过记录冰层高度的变化来测量变薄的过程，但在这项研究之前，还没有对气候变化可能如何影响南极洲周围的海啸进行全面的评估。部分原因是，卫星图像在解释方面具有挑战性。例如，Greene说：“你可以想象一下，看着一张卫星图像，并试图弄清楚白色冰山、白色冰架、白色海冰，甚至是白色云朵之间的区别。这一直是一个困难的任务。但是我们现在有足够的来自多个卫星传感器的数据，可以清楚地看到南极洲的海岸线在最近几年是如何演变的。”在这项新研究中，Greene和他的同事综合了自1997年以来该大陆的可见光、热红外（热）和雷达波长的卫星图像。结合这些测量结果和从NASA正在进行的冰川测绘项目中获得的对冰流的理解，他们绘制了南极洲海岸线上3万英里（5万公里）的冰架边缘。由于冰层造成的损失大大超过了冰架的自然增长，研究人员认为南极洲不可能在本世纪末恢复到2000年以前的范围。事实上，研究结果表明，更大的损失是可以预期的。南极洲所有最大的冰架似乎都将在未来10到20年内发生重大的冰裂事件。在这项补充研究中，JPL的科学家们结合了来自七个空间测高仪器的近30亿个数据点，产生了关于冰盖高度变化的最长的连续数据集--这是一个冰损失的指标--早在198...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1312761.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1312761.htm

“南极洲正在崩溃的边缘”：NASA研究揭露了数十年的冰层损失

“南极洲正在崩溃的边缘”：NASA研究揭露了数十年的冰层损失根据周三发表在《自然》上的一项由NASA领导的基于卫星图像的研究，自1997年以来，南极洲的冰层边缘已经损失了约12万亿公吨的冰。这一相当令人震惊的事实因研究人员意识到这一数字是以前估计的两倍且可能会加速，因为地球的气候由于人类引起的气候变化而变暖的速度。这项研究的论文第一作者、NASA喷气推进实验室(JPL)的科学家ChadGreene在一份新闻稿中说道：“南极洲的边缘正在崩溃。而当冰架减少和减弱时，该大陆的巨大冰川往往会加速并增加全球海平面上升的速度。”换句话说，我们需要担心南极洲的冰架的原因远远超出了保护我们星球最纯净的地区之一的范围。你可以把南极洲巨大的、冰冻的、完整的冰层看作是淡水的储存设施。如果冰原边缘的架子开始融化，那么它们所储存的水就会涓涓流入海洋，随着时间的推移，海平面就会上升。当冰块脱离大陆并进入海洋时，这被称为“冰解”。通常情况下，破冰是自然发生的且速度相当稳定，这意味着冰架在长期内有一个恒定的大小，海平面也有一个普遍稳定的水平。“但在最近几十年里，”NASA说道，“海洋变暖一直在破坏南极洲冰架的稳定性，从下面融化它们，并使它们变得更薄、更弱。”今年早些时候，一个和洛杉矶一样大的冰架就在人们面前瓦解。这并不是一个巧合，同样在最近几十年，气候变化迫使海洋温度成倍上升。即使气候的一些变化是可以预期的，正如历史所证明的那样，温度上升不应该发生得如此之快--对于野生动物的生存、地球自然循环保持平衡及我们保护我们的星球来说，这实在是太快了，也是不可持续的。这种快速的速度是因为人类活动如燃烧化石燃料作为能源和砍伐森林，它们正在迫使全球气温飙升。NASA在谈到这项新研究时说道：“海啸造成的损失已经大大超过了自然冰架的增长速度，研究人员认为南极洲不太可能在本世纪末恢复到2000年以前的范围。”事实上，现实情况恰恰相反。这项研究彻底分析了包括约3万英里（5万公里）的南极洲海岸线的冰架边缘，NASA指出，这表明这个雪域大陆最大的冰架在未来10到20年内将会发生重大的冰解。而更糟糕的是，伴随着发表在《EarthSystemScienceData》上的一项由NASA领导的研究表明，南极洲的冰层变薄也已经从该大陆的外部边缘蔓延到内部，在过去十年中，冰原西部地区的冰层变薄几乎翻了一番。这一结论来自于七个太空仪器的近30亿个数据点的组合。NASAJPL的科学家JohanNilsson在新闻稿中说道：“像这样微妙的变化再加上从这组数据中对长期趋势的改进理解，将有助于研究人员了解影响冰层流失的过程从而改进未来对海平面上升的估计。”《国家地理杂志》强调了监测海平面上升的重要性，举例来说，因为其后果包括风暴潮的强度增加，洪水和沿海地区的破坏。这意味着除了野生动物之外，脆弱地方的大型人口中心将不得不从他们的家园搬迁。如孟加拉国的公民一直在与由气候变化驱动的越来越多的悲惨气旋作...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1303575.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1303575.htm

研究：南极洲的冰架融化速度可能比我们想象的还要快

研究：南极洲的冰架融化速度可能比我们想象的还要快一个新模型显示，南极洲的冰架可能正在加速融化，这可能最终导致更快速的海平面上升。该模型说明了南极洲海岸线上一个经常被忽视的狭窄洋流。它模拟了从冰架上融化的快速流动的淡水如何将密集的暖洋水困在冰的底部，而这会导致冰架变暖并融化得更快。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1330277.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1330277.htm

极地对比：格陵兰和南极洲有着不同的融冰模式

极地对比：格陵兰和南极洲有着不同的融冰模式加州大学欧文分校领导的研究人员确定了下坡风和臭氧层的作用。美国加州大学欧文分校和荷兰乌特勒支大学的研究人员发现，格陵兰岛的地表冰在最近几十年里以越来越快的速度融化，而南极洲的冰融化趋势却与之相反。在最近发表在美国地球物理联盟期刊《地球物理研究通讯》上的一篇论文中，科学家们研究了弗恩风和卡塔巴特风的作用，这些风是下坡阵风，它们将温暖、干燥的空气带到冰川顶部。他们说，在过去20年里，与这些风有关的格陵兰冰盖融化增加了10%以上；风对南极冰盖的影响则减少了32%。格陵兰岛遍布冰冻的融水湖，如上图所示，这是在2012年美国国家航空航天局（NASA）的一次考察中拍摄的。加州大学洛杉矶分校地球系统科学家领导了一项研究，探讨温暖、干燥的下坡风在加速格陵兰冰盖解冻中的作用。作为同一项目的一部分，研究人员在地球的另一端发现了一个相反的结果：南极洲由风驱动的融化较少。资料来源：美国国家航空航天局冰桥行动"我们利用区域气候模型模拟研究了格陵兰岛和南极洲的冰原，结果表明，下坡风是这两个地区大量冰原表面融化的原因，"合著者、加州大学洛杉矶分校地球系统科学教授查理-曾德（CharlieZender）说。"地表融化导致径流和冰架水力断裂，增加了流向海洋的淡水量--造成海平面上升"。他说，虽然风的影响很大，但北半球和南半球全球变暖的不同行为导致了这两个地区截然不同的结果。在格陵兰岛，风导致的地表融化由于这个巨大的岛屿"变得如此温暖，以至于仅靠阳光（无风）就足以使其融化"而变得更加复杂。风力驱动的融化增长了10%，再加上地表气温升高，导致地表冰融化总量增加了34%。他将这一结果部分归因于全球变暖对北大西洋涛动（一种海平面压差指数）的影响。北大西洋涛动转为正相，导致高纬度地区气压低于正常水平，格陵兰岛和其他北极地区迎来暖空气。作者发现，与格陵兰岛相比，自2000年以来，南极洲地表融化总量减少了约15%。坏消息是，减少的主要原因是南极半岛上由风力产生的下坡融化减少了32%，那里有两个脆弱的冰架已经坍塌。曾德说，幸运的是，20世纪80年代发现的南极平流层臭氧洞正在继续恢复，这暂时有助于隔绝地表的进一步融化。"格陵兰岛和南极洲的冰原将200多英尺的海水阻挡在海洋之外，自1992年以来，这些冰原的融化使全球海平面上升了约四分之三英寸。尽管格陵兰岛是近几十年来海平面上升的头号驱动力，但南极洲正紧随其后并迎头赶上，最终将主导海平面的上升。因此，随着两块冰原的恶化，包括气候变化如何改变风和冰之间的关系，对融化进行监测和建模非常重要。"曾德希望，对极地地区弗恩风和卡塔巴赫风作用的研究将有助于气候科学界加强地球系统模型的物理保真度。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391967.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391967.htm

南极洲日益日渐稀薄的冰原下令人不安的发现

南极洲日益日渐稀薄的冰原下令人不安的发现之前和之后：1975年2月18日（上图）至2015年3月2日（下图）南极洲西部冰川萎缩的卫星图像。资料来源：美国国家航空航天局地球观测站他们的研究最近发表在《科学进展》（ScienceAdvances）杂志上。虽然目前已有一些了解冰川下流动的方法，但这些技术涉及耗时的计算。相比之下，罗贝尔和西姆利用过去二十年对南极洲的卫星测量结果，开发出了一个简单方程，可以预测冰盖下含水层地下水的渗出速度。地球与大气科学学院助理教授罗贝尔解释说："用数学术语来说，我们有了一个闭式解决方案。以前，人们会运行一个水文机械模型，该模型必须应用于南极洲下的每一个点，然后在很长一段时间内向前运行。由于研究人员的新理论是一个数学上简单的方程，而不是一个模型，我们的整个预测可以在笔记本电脑上几分之一秒内完成。"亚历克斯-罗贝尔是佐治亚理工学院地球与大气科学学院的助理教授。资料来源：佐治亚理工学院（AllisonCarter）罗贝尔补充说，虽然有为类似模型开发此类理论的先例，但这一理论的特殊性在于，它是针对冰原下存在的特殊边界条件和其他条件而开发的。"据我们所知，这是第一个在数学上描述冰原下渗出和渗透的简单理论"。"每当你能用一个非常简单的模型来描述一个过程--然后能够预测可能发生的情况，特别是利用我们今天所拥有的丰富数据，这真是太好了。"地球和大气科学学院的研究科学家西姆补充说："这太不可思议了。"看到这样的结果非常令人惊讶"。论文的主要论点之一强调了冰川下水的潜在巨大来源--可能是之前认为的两倍--它可能会影响冰川冰流动的速度以及冰川底部冰融化的速度。罗贝尔和西姆希望，这一理论所带来的预测结果能被纳入科学家用来预测未来冰原变化和海平面上升的冰原模型中。危险的反馈循环含水层是富含地下水的多孔岩石或沉积物的地下区域。"罗贝尔参考西姆绘制的图表解释说："如果你减轻含水层的重量，比如南极洲大部分地区的含水层，水就会开始从沉积物中流出。这种过程被称为"渗出"（exfiltration），以前曾对其进行过研究，但研究的重点是冰期周期的长时间尺度，即长达数万年的时间。有关现代冰原的研究较少，尤其是有关在当今南极冰原变薄的部分下发生渗出的速度有多快的研究。不过，利用最近的卫星数据和他们的新理论，研究小组已经能够预测现代冰盖下的渗出可能是什么样子。罗贝尔解释说："可能的预测范围很广。但在这一预测范围内，地下水确实有可能以一定的速度流出含水层，使其成为冰盖下大部分或接近大部分的水"。ShiJoyceSim是佐治亚理工学院地球与大气科学学院的研究科学家。图片来源：佐治亚理工学院（ShiJoyceSim）如果这些参数是正确的，那就意味着进入冰川下界面的水量是之前估计的两倍。冰原就像一张毯子，盖在温暖的地球上，把热量吸附在底部，远离南极洲寒冷的大气层--这意味着南极冰原最温暖的地方是在冰原的底部，而不是表面。当冰层变薄时，较温暖的地下水更容易渗出，这种热梯度会加速冰层的融化。罗贝尔解释说："当大气变暖时，这一信号需要数万年的时间才能通过南极冰盖这样厚度的冰层扩散。但是，这种外渗过程是对冰层已经在不断变薄的一种反应，而且是现在的一种即时反应"。除了海平面上升，这种额外的渗出和融化还有其他影响。世界上一些海洋生产力最丰富的地方都位于南极洲沿岸，能够更好地预测渗出和融化可以帮助海洋生物学家更好地了解海洋生产力的发生地，以及未来可能发生的变化。罗贝尔还希望这项工作能开启与地下水水文学家更多合作的大门，他们或许能将自己的专业知识应用于冰盖动力学，而西姆则强调了更多实地考察的必要性。"让实验人员和观测人员有兴趣帮助我们更好地确定这些含水沉积物的一些特性--这将非常有帮助，"Sim说。"这是我们目前最大的未知数，它严重影响着研究结果。她补充说："从系统深处汲取热量的潜力非常有趣。"有相当多的水可以汲取更多的热量，我认为那里的热量预算可能会很有趣。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391873.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391873.htm

气象学家警告：南极洲西部和格陵兰岛的冰层将不可逆转地消失

气象学家警告：南极洲西部和格陵兰岛的冰层将不可逆转地消失南极和格陵兰冰盖的海平面上升贡献，以及不同温室气体排放方案（SSP1-1.9，强减排；SSP2-4.5，中减排；SSP5-8.5，弱减排）下的2150CE南极冰盖表面高程预测图。资料来源：基础科学研究所朴俊英全世界的沿海居民已经在为海平面上升做准备。然而，由于政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告中提出的最新气候模型预测在主要冰原对全球变暖的反应速度上并不一致，因此，为防止淹没和其他损害而制定对策的计划一直非常困难。冰盖融化可能是海平面变化的最大因素，而且历来是最难预测的，因为支配冰盖行为的物理学是众所周知的复杂。此外，模拟格陵兰岛和南极洲冰盖动态的计算机模型往往没有考虑到冰盖融化将影响海洋过程这一事实，而海洋过程又会反馈到冰盖和大气中。IBS气候物理中心和韩国釜山国立大学的博士生、该研究的第一作者JunYoungPark说。研究人员引入了一个新的计算机模型，该模型首次捕捉到了冰原、冰山、海洋和大气之间的耦合，气候研究小组发现，只有当世界在2060年前达到净零碳排放时，才能防止冰原/海平面失控效应。"如果我们错过了这个排放目标，根据我们的计算，冰原将加速瓦解和融化。如果我们不采取任何行动，退缩的冰原将在未来130年内继续使海平面上升至少100厘米。这将是在其他贡献之上的，例如海水的热膨胀。"该研究的共同作者、IBS气候物理中心主任AxelTimmermann教授说。冰盖对大气和海洋变暖的反应是延迟的，而且往往是不可预测的。此前，科学家们已经强调了地下海洋融化作为一个关键过程的重要性，它可以在南极洲的主要海洋性冰盖中引发失控效应。"然而，根据我们的超级计算机模拟，这些过程的有效性在最近的研究中可能被高估了，"来自IBS气候物理中心和釜山国立大学的JuneYiLee教授和该研究的共同作者说。"她补充说："我们看到南极洲周围的海冰和大气环流变化在控制冰原融化量方面也起着关键作用，对全球海平面预测产生影响。"这项研究强调了开发更复杂的地球系统模型的必要性，这些模型可以捕捉到不同的气候成分，以及它们之间的相互作用。此外，需要新的观测项目来约束地球系统模型中物理过程的表现，特别是来自高度活跃的地区，如南极洲的松岛冰川。"模拟冰盖的关键挑战之一是，即使是小规模的过程也能在冰盖的大规模反应和相应的海平面预测中发挥关键作用。我们不仅要包括所有组成部分的耦合，就像我们在目前的研究中所做的那样，而且我们还需要使用一些最快的超级计算机，在尽可能高的空间分辨率下模拟动态变化。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1344369.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1344369.htm