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在格陵兰泥的熔化的冰 - 与大海的冰洞在内陆冰板。
2020年12月15日16:00

新的气候模型表明格陵兰冰盖的融化速度

Ayesha Tandon.

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12.15.20.
Ayesha Tandon.

Ayesha Tandon.

15.12.2020 |4:00 PM
新的气候模型表明格陵兰冰盖的融化速度

根据一项新研究,格陵兰岛的巨大冰板可以融化比以前在21世纪的思考。

格陵兰冰板是地球上的第二大冰块,持有足够的水来提高全球海平面7.2米。即使在未来几十年的变暖保持低水平,预计从格陵兰冰盖融化前所未有的税率在未来几十年中,贡献大幅贡献全球海平面上升

该研究,发表在自然通信,将新的(CMIP6)模型中的格陵兰冰板升高到上一代(CMIP5)比较了未来海平面上升的估计。该研究发现,CMIP6型号的21世纪Sea级贡献总是比运行相同排放场景的相应CMIP5型号更高。(参见碳简亚慱官网介详细的CMIP6解释者。)

这主要是因为CMIP6型号在21世纪的温度上升较大,研究发现。例如,研究人员发现,在一个非常高的排放场景中,新模型预测到21世纪末的旧车型比旧模型更长的融化季节。

总体而言,研究人员估计,在CMIP6模拟的低排放的未来情景下,格陵兰岛21世纪海平面上涨2.6厘米,在中等排放场景下,高发射场景下跌2.8厘米。

格陵兰冰板鸟瞰图。信用:Alireza帝国/ alamy股票照片。E59H97.
格陵兰冰板鸟瞰图。信用:Alireza帝国/ alamy股票照片。

建模格陵兰冰盖

该研究捕捉到未来世纪以来格陵兰冰板的全部可能性,探讨了一系列令人变暖的方案代表性浓度途径(rcps)。

每个RCP方案详细介绍了不同的气候“迫使” - 由于人类活动而言,地球系统中的额外量。较高的强迫导致全球温度升高。

该研究侧重于其中的三种情景:RCP8.5RCP4.5RCP2.6。它们分别描述了非常高排放的基线情景,中间场景广泛地匹配轨迹世界可能在未来几十年中遵循,并限制为2℃的严格缓解场景。

研究人员使用两套气候模型来自耦合型号互相项目(CMIP),全球建模努力。这些是从最新的CMIP6.套房套房和旧CMIP5.套房。

CMIP6中的一个关键差异是它使用五个“共享社会经济途径“(SSP),这是与RCP一起携带的社会经济叙述。

CMIP6模型使用组合的RCP / SSP场景,为该地球的未来变化提供更完整的帐户。例如,CMIP6 SSP58.5情景讲述了化石燃料的经济和发展的故事,并详细介绍了它的高水平。

气候科学家Ruth Mottram博士丹麦气象研究所,谁没有参与研究,解释了这些情景的重要性:

“我认为必须记住SSP585和RCP8.5是非常重要的,因此这项工作也表明了这一点如何我们到世纪末,比最终排放是更重要的。“

Mottram还讲述了碳简短的是,“我亚慱官网们已经从格陵兰州的观察到的融化和径流量中达到了几十年来,CMIP5模型似乎在低端”。她添加了CMIP6型号有“更新的物理”,似乎正在做“更好的工作”。

斯蒂芬博士哈夫勒博士,该研究的领先作者和博士后的博士生奥斯陆大学据说“在纸上的C亚慱官网MIP6模型有更高的分辨率和更复杂的物理学的碳简短......但是,我们需要小心,因为在这个阶段,我们不能说CMIP6世界更有可能比CMIP5世界更有可能”。

CMIP6型号运行较热

研究发现,来自CMIP5和CMIP6模型的结果的最值得最大的变化之一是后者预测21世纪的温度升高。这在北极,在哪里“北极放大“使高纬度温度显着上升至全球平均水平。

新的研究比较了CMIP5和CMIP6型号中的一系列不同的RCP和SSP场景,最初关注CMIP5中CMIP5和SSP58.5中的最高排放场景 - RCP8.5。下图比较了两者之间全球和北极变暖的模拟。

新型号 -  CMIP6-预测 - 温度温度超过21世纪
在CMIP5 rcp8.5(光明和深蓝色)和CMIP6 SSP58.5(橙色和红色)模型中预计在21世纪的变暖,适用于北极(顶部)和全球(底部)平均值。通过碳简短使用图表亚慱官网高级园林

该图表明,在高排放场景中,CMIP6模型在2100年之前预测全球平均温度比CMIP5型号多0.6℃。北极更明显,CMIP6模型预测1.3℃的温度升高比CMIP5型号。

Hofer解释说CMIP6中的温暖温度是由于增加对温室气体的敏感性。他讲碳简短:亚慱官网

“CMIP6型号似乎对温室气体排放更敏感,因此,全球温度,但尤其是北极热量超过CMIP5。因此,尽管存在类似的人体强迫水平,格陵兰将在CMIP6世界中失去更多的质量,而不是在CMIP5中。“

Mottram补充说,较高的温度可能是增强人类导致的变暖的“反馈”的结果:

“CMIP6模型在北极展示了较高的温度,影响海冰和云,这似乎是格陵兰冰块融化的重要反馈。“

该研究作者注意到CMIP5和CMIP6模型预测未来几十年的大致相同的全球温度。CMIP6型号仅在2050年之后开始预测比CMIP5明显更高的温度。但是,两组模型之间的这种分歧发生在北极 - 2030年前大约20年。

格陵兰冰盖的年度周期

CMIP6模拟中的更高的变暖率具有对格陵兰冰盖的敲击冲击。

这可以在下面的图表中看到,它在不同模型模拟中显示了冰盖的“表面质量平衡”(SMB)。SMB比较了冰盖积累了一年的雪多少,它通过熔化量丢失了,被称为“消融” - 它的表面。(冰盖也通过海洋融化在其边缘和冰山断开的海洋。)

在今年的大部分时间,格陵兰岛的SMB通常是积极的,因为季节熔化每年夏季举行季节性升降。

该循环可以在下图中可以看出,显示当前气候(浅蓝色和橙色线)的CMIP5和CMIP6模拟,并在最高排放场景下(红色和深蓝色)。

1981 - 2010年格陵兰冰盖的日间大量平衡,2071-2100用于CMIP5 RCP8.5(浅蓝色,深蓝色)和CMIP6 SSP58.5(黄色,红色)。资源:Hofer等人(2020)。

图表突出显示,虽然CMIP5和CMIP6型号之间的差异在1981 - 2010年期间,“忽略不计”,但在21世纪末存在一些显着差异。在2071 - 2100年,在2071-2100的高发射场景下,CMIP5模拟中的峰值每日熔体为每天15亿吨(GT /天),而在CMIP6中,在23gt /天中较高50%。

此外,熔体季节 - 冰片通过夏天失去质量 - 七天从七天开始,在CMIP6中延伸15天,而不是CMIP5。

作者注意到,大多数这种变化都是由于更熔化的强度,CMIP5和CMIP6之间的积累差异很小。这表明温度提高和北极放大是推动格陵兰冰盖融化的主要因素,他们得出结论。

HOFER概述了格陵兰冰板较高温度的含义:

“我们对极端高发射场景(RCP8.5和SSP585)的结果表明,在CMIP5 RCP8.5中,格陵兰对海平面上升的贡献大约为9.9厘米,但在CMIP6 SSP585中将是17.8厘米。尽管极度高发射场景中的人为排放相同或类似的辐射迫使促进辐射,但贡献大约是80%的贡献。“

然而,该研究还发现,温暖的温度可以变成落下的雪,这通常会有助于积累。这会影响表面Albedo.冰盖 - 它反映了传入的阳光,导致进一步融化。高排放量CMIP6场景比相应的CMIP5场景更多地降雨量更多。

什么时候将在格陵兰冰板中越过阈值?

随着全球气温的上升,格陵兰冰板融化了更快 - 60%的近60%的海洋级贡献是由于表面径流增强了。

在整个年度平均时,格陵兰冰盖的表面质量平衡目前是积极的,这意味着积累超过熔化。(虽然全部的质量平衡 - 包括在冰盖边缘熔化和冰山的损失 - 越来越消极,平均每年250bn-tonne损失在过去的十年。)

然而,随着气候继续温暖,冰盖可以达到年表面熔化超过积聚的点,并且平均地位均衡变为负面。

政府间气候变化小组2018年(IPCC)关于1.5C的特别报告,注意到“从地面熔体从冰盖的年度损失的阈值超过大量降雪”将是“有用的指标“对于格陵兰冰盖的命运,因为它与其他反馈联系在一起划线点

下图显示了当该阈值可以在不同的RCP场景中交叉,并使用不同的模型。

在CMIP5(蓝色)和CMIP6(红色)下的格陵兰冰板表面质量平衡在高排放(顶部),中等排放量(中间)和低排放量(底部)场景下。资源:Hofer等人(2020)。

在本研究之前探讨的高排放场景中,该阈值在CMIP6中的2046年跨越,而CMIP5中的2058则为2058。阈值交叉后,表面质量平衡继续下降。

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在中间排放场景(RCP4.5)中,此阈值将在CMIP6中的2066年跨,但不会在21世纪的CMIP5中的任何一点交叉。最后,在低排放场景(RCP2.6)中,阈值永远不会在CMIP6或CMIP5中交叉。

该研究指出,尽管全球辐射强制等相似水平,但格陵兰冰板的21世纪来自格陵兰冰盖的海平面贡献总是比相应的CMIP5型号更高。在低排放的未来情景中预计海平面上升预计较高2.6厘米,中发电场景较高2.8厘米,与CMIP5相比,CMIP 6中的高发射场景较高5厘米。

Mottram表示,包含多种不同的方案是本文的一个重要特征:

“对于这个分析来说也非常擅长,尽管他们专注于高端情景,但它们还向下端情yabo亚博体育app下载景提供估计,他们表现出相同的效果 - CMIP6冰损估计高于CMIP5。”

HOFER S.等人(2020)大型格陵兰冰块对全球海平面上升的贡献,CMIP6,自然通信doi.org/10.1038/s41467-020-20011-8

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