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为什么研究人员对南极洲最近的天气感到困惑

时间:2022-03-29 15:03:58

 

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对于世界底部的冰冷沙漠来说,这是一段奇怪的路。

3 月中旬,东南极洲部分地区的气温飙升至高于平均水平 70 华氏度。对于住在那里的研究人员来说,它足够高,可以勇敢地拍一张赤裸上身的合影。

相对温和的温度达到了 10 华氏度左右,这是由一条创造历史的大气河流提供的——一股流经天空的浓缩湿气。这一次在冰盖的内部带来了令人难以置信的积雪,这对该地区来说是非常罕见的。

卫星图像显示,康格冰架——一块面积与洛杉矶相似的冰块——大约在同一时间塌陷入海,这可能是一个单独的发展。

研究人员正在争先恐后地弄清发生的事情。令人惊讶的温度和湿度已经改变了他们对南极洲天气的看法,并提出了这样的问题:如果这种剧烈的温度波动发生在夏季或更温暖的未来,该大陆可能会看到什么影响。

虽然研究人员说现在知道气候变化在这里扮演什么角色(如果有的话)还为时过早,但这一事件引起了他们的关注,因为它是如此极端。

法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学的博士后研究员乔纳森·威尔 (Jonathan Wille) 谈到热浪时说:“这是我们认为在南极洲不可能发生的事情,炎热的程度,尤其是在南极洲应该是寒冷的季节。” .“我们从未见过南极洲上空的大气如此表现。”

热浪和剧烈的内陆降雪凸显了更好地了解大气河流复杂动态的重要性——这在今天加强了冰盖,但在未来可能会引起关注。更好地掌握这些模式可能是了解极地地区未来的关键。

在热浪期间降雪可能听起来违反直觉,但毕竟这是南极洲,内陆冬季气温通常低于零以下 60 度。

最近的大气河流事件持续​​了几天。根据比利时列日大学气候学教授 Xavier Fettweis 的建模和分析,3 月 17 日是冰盖自 1980 年以来第四湿的日子。

一天后,距离海岸近 700 英里的研究站康考迪亚站的温度飙升至约 10 华氏度,令研究人员震惊。

明尼苏达大学冰川学家、气候科学家和助理研究教授彼得内夫在谈到康科迪亚地区时说:“在 Dome C 从未观察到如此规模的极端事件。”

沿海气温升至冰点以上,雨水淅淅沥沥。根据 Fettweis 的建模,横跨东南极洲内部的强烈降雪估计为冰盖增加了 69 吉吨的水量。这相当于近 2800 万个奥林匹克规模的游泳池以冰冻的形式增加了水量。这占南极洲每年冰损失的三分之一以上。

“它给冰盖增加的质量比它带走的要多得多,”威尔说。“像这样的事件,它们通过将水储存为极地冰,有助于缓解气候变化引起的一些海平面上升”。

这样的降雪也提供了重要的保护。

一些南极冰架——附着在南极洲沿海的浮冰——正在失去质量,并有坍塌入海的危险。今天,大部分风险来自于从下面融化的冰,在温水中。

但在格陵兰岛等其他极地地区,随着地表温度的升高,冰架正在从下方和上方融化,内夫说。表面融化可以形成稠密的水池,这些水池更容易吸收热量,打开裂缝并向下“手提钻”,直到冰裂开并坍塌。

对于南极洲的敏感地区,增加质量和硬化雪保护层可以提供一些缓冲。

“降雪是一件好事,因为它增加了冰盖表面的缓冲层。缓冲区可以在未来吸收更多的融化物,”博尔德科罗拉多大学博士生米歇尔麦克伦南说,他研究了南极洲西部大气河流和脆弱的思韦茨冰川的影响。“只要大气中的河流造成大量降雪,并且降雪是地表融化的主要影响,我们就会看到它们对南极洲产生净积极影响。”

通常被称为天空中的河流,大气河流在南极洲并不少见。

Wille之前的研究表明,它们占整个南极洲东部总降雪量的 10% 到 20%。麦克伦南说,西南极洲每年可以看到从少数到 10 多个事件的任何地方。

这些模式起源于海洋和温暖的纬度。“它们就像湿气的消防站,”内夫说。

3 月中旬的那条消防水带是在南极洲观察到的最奇怪的一次。

“上层压力值与平均值相差六个标准差,”Wille 说。气温飙升超出了研究人员认为本季可能出现的温度。湿气渗入大陆的深度比平时要深得多。

异常提出了新的问题。这些模式在未来如何发挥作用可能会对全球冰架和海平面上升产生重大影响。

以西南极洲的思韦茨冰川为例。Maclennan 说,Thwaites 正在以该地区最快的速度之一失去冰层,并导致全球海平面每年上升几个百分点。这种趋势是由温暖的海水融化浮冰架底部而不是表面融化推动的。根据内夫的说法,如果冰川崩塌,它可能会在几十年或几个世纪内海平面上升多达 10 英尺。

今天,大气河流通过提供有助于保护冰层的大雪来帮助缓冲思韦茨河。麦克伦南说,它们的影响超过了它们造成的任何表面融化。但这样的极端事件引发了人们对这些天气模式未来可能产生的影响的疑问。

“如果你有一条严重的大气河流撞到那个架子上,那会怎样?”内夫想知道。“如果这在夏季中期袭击 Thwaites Glacier,那将是重要的。”

Neff 相信 Thwaites 今天可以吸收这样的“冲击”,但也相信随着气候变暖,本世纪后期冰川可能会更加脆弱。

麦克伦南说:“很难判断影响可能是什么,但这一事件确实挑战我们改变我们对极端范围的理解。”

这个问题需要更多的研究。科学家们在 2013 年左右才开始关注南极洲的大气河流。

在南极洲,可能很难知道什么是正常的或预期的。气温波动剧烈,非洲大陆的气象站相对较少,卫星观测只能追溯到大约 40 年前。

“南极洲的经典问题——一切都对你不利,以便能够将任何事情放在上下文中,”内夫说。

气候变化的指纹在该地区并没有像世界其他地方那样清晰地显现出来。

热浪是其影响的新信号吗?研究人员还不知道。

“这确实符合我们看到的这些极端天气事件的更广泛模式,这些事件打破了我们对气候系统可能发生的事情的看法,”威尔说,并将该事件的惊人性质与 2021 年德国的洪水和高温进行了比较太平洋西北部的穹顶打破了温度记录。“这个事件是由气候变化引起的还是受到气候变化的影响?我们必须对此进行研究。”

威尔说,无论气候变化如何,这种天气可能很少会发生——比如每 100 年一次。他说,研究人员可能没有足够长的时间来测量南极的天气趋势,以至于以前无法目睹这样的异常情况。

内夫——他钻探和分析冰芯以找出过去气候的证据——说这些冰芯有朝一日可以提供一些答案。

在热浪前几周,南极洲东部的康格冰架开始分裂。

3 月 15 日左右的某个时间,在热浪开始上升的时间附近,冰架完全坍塌,冰山飘入海中。

加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯极地中心的联合主任海伦·阿曼达·弗里克告诉美联社:“南极洲东部开始发生变化。大规模损失开始发生。 ”

“我们需要知道每个冰架的稳定性,因为一旦冰架消失”,就意味着冰川融化到变暖的水中,“其中一些水将流入圣地亚哥和其他地方。”

内夫在一条消息中写道,按照南极的标准,这次坍塌是“很小的”,不太可能产生重大影响。但他说,这种事件在南极洲东部很少见,总体上比较稳定。目前尚不清楚大气中的河流及其热量是否与崩塌有关。

尽管如此,这是一个奇怪的曲折季节中的另一个奇怪的插曲。

“我们不能在南极洲东部睡觉,以为它是一个静态的大冰块,”内夫写道。崩塌“让我们思考,就像大气中的河流一样”。

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