如果我們錯(cuò)過(guò)了氣候目標(biāo),格陵蘭島會(huì)發(fā)生什么?你可能不想知道

很難夸大格陵蘭島及其數(shù)公里厚的冰層對(duì)格陵蘭島的重要性。氣候變化.如果所有的冰融化,海平面將上升約七米 - 一個(gè)房子的高度。

但是,如果我們未能將變暖限制在1.5°C(看起來(lái)越來(lái)越有可能)會(huì)發(fā)生什么?如果我們隨后設(shè)法糾正這種“超調(diào)”并將溫度降低,會(huì)發(fā)生什么?一組研究人員在期刊上撰文自然界現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)表了一項(xiàng)探索這些問(wèn)題的研究。

簡(jiǎn)而言之,他們的工作表明,如果我們?cè)O(shè)法降低預(yù)計(jì)到2100年之后的全球氣溫,冰蓋崩塌和隨之而來(lái)的海平面上升的最壞情況是可以避免的,甚至部分逆轉(zhuǎn)。

此外,這些溫度越低,越早下降,就越有可能最大限度地減少冰融化和海平面上升。

我們已經(jīng)知道格陵蘭冰蓋的損失超過(guò)了每年3000億立方米的冰,目前推動(dòng)全球海平面每年上升不到一毫米。

一個(gè)主要的擔(dān)憂是,進(jìn)一步變暖可能會(huì)超過(guò)臨界閾值,有時(shí)被稱為“臨界點(diǎn)”。

例如,隨著空氣變暖,更多的冰會(huì)融化,降低冰面的高度,從而使其暴露在更溫暖的氣溫和更多的融化中 - 即使沒(méi)有持續(xù)的大氣變暖。

盡管現(xiàn)實(shí)中要復(fù)雜和微妙得多,但正是這樣的反饋過(guò)程決定了全球變暖應(yīng)限制在比工業(yè)化前水平高1.5°C,以避免災(zāi)難性的災(zāi)難,例如整體冰蓋崩潰。

如何在計(jì)算機(jī)中模擬巨大的冰蓋

至關(guān)重要的是,我們能夠預(yù)測(cè)格陵蘭冰蓋將如何應(yīng)對(duì)未來(lái)的變暖。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),研究人員通常使用冰運(yùn)動(dòng)的計(jì)算機(jī)模型。

從本質(zhì)上講,這些將冰蓋劃分為數(shù)萬(wàn)個(gè)3D部分,并應(yīng)用冰運(yùn)動(dòng)的物理定律來(lái)計(jì)算每個(gè)部分在數(shù)千個(gè)單獨(dú)的時(shí)間步長(zhǎng)中的變化,考慮了預(yù)期的氣候變化,冰厚度,冰坡以及冰內(nèi)部和冰底的溫度。

格陵蘭冰蓋裂縫表面上的研究野外營(yíng)地。(Bryn Hubbard, CC BY-NC-SA)

然而,這些預(yù)測(cè)存在很大的不確定性。很難確切地知道冰是如何在基巖上移動(dòng)的,或者它的內(nèi)部溫度可能是多少。氣候由許多活動(dòng)部件組成。

大氣和海洋環(huán)流也可能在冰蓋進(jìn)入新平衡所需的數(shù)千年或數(shù)萬(wàn)年中發(fā)生根本性變化。面對(duì)這些挑戰(zhàn),由挪威北極大學(xué)的Nils Bochow領(lǐng)導(dǎo)的一組研究人員發(fā)表了他們的新研究。他們運(yùn)行了兩個(gè)獨(dú)立的最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)程序,能夠模擬格陵蘭冰蓋在數(shù)萬(wàn)年內(nèi)如何應(yīng)對(duì)各種可能的全球變暖水平。為了模擬超過(guò)臨界閾值1.5°C的影響,它們包括逐漸變暖到“峰值”溫度的軌跡,然后是溫度穩(wěn)定到通常較低的最終“收斂溫度”的一段時(shí)間。

好消息和壞消息

結(jié)果令人著迷。如果溫度達(dá)到2°C左右的峰值并保持在那里,那么模型 - 正如預(yù)期的那樣 - 預(yù)測(cè)數(shù)千年后冰蓋會(huì)大幅崩潰。

然而,如果2100年后變暖得到嚴(yán)重緩解,情況就會(huì)發(fā)生變化。在這些模型中,冰蓋響應(yīng)的慣性——有點(diǎn)像漣漪穿過(guò)池塘?xí)r穩(wěn)定下來(lái)所需的時(shí)間——意味著只要溫度迅速回落,超調(diào)至少部分是可逆的。

例如,如果到2200年溫度穩(wěn)定在低于1.5°C的變暖,那么冰蓋應(yīng)該比現(xiàn)在小,但要穩(wěn)定。無(wú)論2100年峰值溫度超過(guò)1.5°C的程度(在合理范圍內(nèi))如何,情況都是如此。在這種情況下,海平面上升可能會(huì)被限制在一米左右。

但是,如果溫度下降需要太長(zhǎng)時(shí)間或收斂溫度仍然過(guò)高,則這種恢復(fù)變得不可能。在這些情況下,冰蓋崩潰和海平面大幅上升幾乎不可避免。

如果我們?cè)诒臼兰o(jì)和下個(gè)世紀(jì)繼續(xù)努力降低全球氣溫,也許最糟糕的情況是可以避免的。

盡管這些預(yù)測(cè)在某種程度上令人振奮,但存在很大的不確定性,還有更多的工作要做。

在這方面,作者煞費(fèi)苦心地指出,他們的結(jié)果不一定是具體的預(yù)測(cè),而是提供了對(duì)可能途徑的見(jiàn)解。

布林·哈伯德,冰川學(xué)教授,阿伯里斯特威斯大學(xué)

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