大气阻塞减缓了格陵兰岛最大冰川舌的海洋驱动融化速度

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大气阻塞减缓了格陵兰岛最大冰川舌的海洋驱动融化速度

  

Atmospheric blocking slows ocean-driven melting of Greenland's largest glacier tongue

格陵兰岛东北部是北纬79度冰川的所在地,这是该国最大的漂浮冰川之舌,但也受到全球变暖的严重威胁。来自大西洋的温水正在从下面融化它。然而,阿尔弗雷德·韦格纳研究所的专家现在已经确定,从2018年到2021年,流入冰川洞穴的水的温度有所下降,尽管过去几十年来该地区的海洋一直在稳步变暖。这可能是由于大气环流模式的暂时改变。

在刚刚发表在《科学》杂志上的一项研究中,研究人员讨论了这对海洋的影响,以及对格陵兰冰川的未来意味着什么。

在过去的几十年里,格陵兰冰盖失去了越来越多的质量,这也降低了它的稳定性。这主要是由于大气和海洋的变暖,加速了冰的融化,进而导致平均海平面的上升。东北格陵兰冰流流入巨大的Nioghalvfjerdsfjorden冰川(也被称为79°N冰川),如果它完全融化,就会导致海平面上升1米。

在冰舌下面有一个洞穴,海水流入。赫姆霍兹极地与海洋研究中心(AWI)阿尔弗雷德·韦格纳研究所(Alfred Wegener Institute)收集的数据表明,流入洞穴的水的温度在2018年至2021年间有所下降。

“我们惊讶地发现这种突然的冷却,这与我们在冰川涌入中观察到的长期区域海洋变暖形成鲜明对比,”AWI研究员、该研究的第一作者丽贝卡·麦克弗森博士说。“由于冰川洞穴中的海水变得更冷,这意味着在这一时期,冰下输送的海洋热量减少了——反过来,冰川融化得更慢了。”

但是,如果周围海洋的温度继续攀升,冰川下面的冷水从哪里来呢?为了找到答案,AWI的研究人员使用海洋学系泊来收集2016年至2021年的数据。

监测平台不断地读取79°N冰川裂冰前沿海水的温度和流速等参数,这里是水流入洞穴的地方。虽然大西洋海水的温度最初上升,在2017年12月达到2.1摄氏度,但从2018年初开始又下降了0.65摄氏度。

麦克弗森解释说:“从2018年到2021年,我们能够追踪到上游的弗拉姆海峡和广阔的挪威海的这种暂时冷却的来源。”“换句话说,这些偏远水域的环流变化可以直接影响北纬79度冰川的融化。”

因此,弗拉姆海峡水温较低是大气阻塞的结果。当这种阻塞发生时,大气中固定的高压系统迫使通常占主导地位的气流偏离。这也是在弗拉姆海峡发生的事情:欧洲上空的几个大气块允许更多来自北极的冷空气通过弗拉姆海峡进入挪威海。这减缓了从大西洋流向北极的水,所以它在途中比平时更冷。

然后,冷却的水流经弗拉姆海峡,流向格陵兰岛的大陆架和北纬79度冰川。整个过程——从大气阻塞的出现到较冷的大西洋水流入冰川洞穴——花了两到三年的时间。

麦克弗森说:“我们认为,大气阻塞仍将是挪威海多年冷却阶段的一个重要因素。”“它们提供了影响大西洋海水温度变化的大气和海洋条件,进而影响了格陵兰岛东北部的冰川。”

为什么?因为向北流动的水团不仅继续深入北极,在那里它影响海冰的范围和厚度;在弗拉姆海峡,大约一半的水转向西部,这决定了格陵兰冰川的海洋融化。

“2025年夏天,我们将乘坐研究破冰船北极星号返回北纬79°冰川。我们已经知道,弗拉姆海峡的水温现在又略有上升,我们很想知道冰川融化是否会因此增加。”

为了更准确地预测79°N冰川的命运,重要的是要了解是什么推动了它内部的变化,正如麦克弗森强调的那样:“我们的研究为格陵兰岛东北部冰川在气候变化中的行为提供了新的见解。这将使海平面上升的预测更加精确。”

他们的同事,来自AWI的Torsten Kanzow教授补充说:“一般来说,我们认为流入79°N冰川下方洞穴的温水是大西洋经向翻转环流(AMOC)的一部分。预测表明,这种热传送带在未来可能会减弱。一个关键的挑战将是建立长期观测系统,能够捕捉远至格陵兰峡湾的宏观海洋环流的影响。”

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