科学家挑战南极洲冰崩塌的惊人预测

研究人员质疑极地冰层快速崩塌模型的有效性，但他们仍然认为这种下降是危险的。

近年来，肆虐的野火、更强大的飓风、毁灭性的洪水和极端热浪等令人震惊的事件占据了有关地球气候的头条新闻，几乎没有留下积极新闻的空间。

但达特茅斯大学领导的一项新研究表明，关于随着极地冰盖融化，世界海洋将上升多少的最糟糕的预测是极不可能的——尽管该研究认为，格陵兰岛和南极洲的冰流失加速是危险的。 。 那。

冰盖崩塌预测的现实

这项研究对联合国政府间气候变化专门委员会最新高级别报告中做出的令人震惊的新预测提出了挑战，该报告评估了最新的气候研究并预测了气候危机的近期和长期影响。去年完整发布的IPCC第六次评估报告提出了一种可能的情况，即南极洲冰盖的崩塌将使南极洲对全球平均海平面的贡献到2100年将比其他模型预测的高两倍，到2300年将增加三倍。

尽管政府间气候变化专门委员会将这一预测评为“低概率”，但该模型预测的世界海平面上升 50 英尺的可能性使其值得在报告中占有一席之地。按照这种可能性，佛罗里达半岛除了从盖恩斯维尔延伸到奥基乔比湖以北的一条内陆高地外，都将被淹没，而该州的沿海城市将被淹没。

但这一预测是基于一种新的假设机制，即冰盖（覆盖极地地区的厚冰川）如何退缩和破裂。研究人员在该杂志上报告说，这种被称为海冰坡度不稳定（MICI）的机制从未被观察到，迄今为止仅使用单一低分辨率模型进行了测试。 科学进步。

相反，研究人员使用三个高分辨率模型测试了 MICI，这些模型可以更准确地捕捉冰盖的复杂动态。他们模拟了南极冰盖的退缩 思韦茨冰川事实上，这片 75 英里宽的冰盖被普遍称为“末日河”，因为它的融化速度加快，并且有可能使全球海平面上升两英尺以上。他们的模型表明，即使是脆弱的思韦茨河也不太可能像 MICI 预测的那样在 21 世纪迅速崩溃。

期望对现实生活中政策和决策的影响

达特茅斯大学地球科学教授、该论文的合著者马修·莫利格姆表示，研究结果表明，IPCC 报告中极端预测背后的物理原理是不准确的，这可能会对现实世界产生影响。莫里格姆补充说，政策制定者在考虑建造海堤等物理屏障，甚至重新安置居住在低洼地区的人们时，有时会使用这些高度自由裁量权的模型。

“这些预测实际上改变了人们的生活。决策者和规划者依赖这些模型，他们往往不想设计解决方案，但威胁却比他们想象的更严重，”莫利格姆说。

他补充道：“我们并不是说南极洲是安全的，海平面不会继续上升——我们所有的预测都表明冰盖会迅速消退，但高层预测对于沿海规划很重要，我们希望它们能够做到这一点。从物理学角度来看，我们知道“这种极端的预测在 21 世纪是不可能发生的”。

进一步的研究和持续关注

Morlighem 与达特茅斯塞耶工程学院助理教授 Helen Cirossi 以及来自密歇根大学、爱丁堡大学、苏格兰圣安德鲁斯大学、诺森比亚大学和英国斯特灵大学的研究人员一起工作。

MICI理论背后的想法是，如果冰架快速崩塌，就会使构成冰盖外缘的冰坡暴露在外且失去支撑。如果这些斜坡足够高，它们就会在自重作用下破裂，暴露出更高的斜坡，并随着冰盖像一排多米诺骨牌一样向内塌陷而导致快速后退。这些冰在融化时流失到海洋中，将导致预期的海平面急剧上升。

但我的作者 科学进步 研究证实，冰架的崩塌并不是那么简单或那么快。 “每个人都同意悬崖崩塌是真实存在的，”莫里格姆说，“如果悬崖太高，悬崖就会崩塌，问题是崩塌的速度有多快。” “但我们发现后退的速度远不及我们在这些初始模拟中假设的速度。当我们使用更好地受物理约束的速度时，我们发现冰架的不稳定永远不会出现。”

研究人员将注意力集中在思韦茨冰川上，因为随着支撑它的冰架持续崩塌，它被认为特别容易崩塌。研究人员模拟了斯韦茨河在假设的冰架突然崩塌后100年的退缩，并以实际发生的退缩速度模拟了50年。

在研究人员的所有模拟中，他们发现思韦茨冰崖从未像 MICI 所指出的那样迅速退缩到内陆。相反，如果没有冰架将冰盖压住，冰向海洋的运动会迅速加速，导致冰盖进一步向内陆扩张。这种加速运动还会使冰边缘的冰变薄，从而降低冰坡的高度及其崩塌的可能性。

塞鲁西说：“我们并不是质疑 IPCC 报告所依据的既定标准预测，我们只是质疑这些影响大、概率低的预测，其中包括我们所做的新的 MICI 流程。其他已知的不稳定性仍然存在于“极地冰盖在未来几十年和几个世纪的消失中发挥着作用”。

例如，极地冰盖面临着海洋冰盖不稳定的风险，爱丁堡冰川学家、达特茅斯学院客座教授丹·戈德伯格（Dan Goldberg）说，该项目开始时他是达特茅斯学院的客座教授。海洋冰盖的不稳定性预示着，在缺乏冰架保护的情况下，位于向冰盖内部向下倾斜的水下大陆上的冰川将岌岌可危地退缩。戈德堡说，这一过程预计将加速冰层流失，并日益加剧海平面上升。

戈德堡说：“虽然我们在 21 世纪没有观察到 MICI，但这在一定程度上是由于可能导致 MISI 的过程造成的。”“无论如何，思韦茨河可能会在未来几个世纪内岌岌可危地退缩，这凸显了这种必要性。 “通过持续的建模和监测，更好地了解冰川如何应对海洋变暖和冰架崩塌。”

参考文献：“21 世纪，南极西部冰盖可能不再容易受到海冰架不稳定的影响”，Matthew Morlighem、Daniel Goldberg、Joan M. Barnes、Jeremy N. Pacis、Douglas I. Bean、Anna J. Crawford，和 J. Hjalmar Gudmundsson、Helen Seroussi，2024 年 8 月 21 日， 科学进步。
DOI：10.1126/sciadv.ado7794

这项工作得到了国家科学基金会（批准号 1739031）和自然环境研究委员会（批准号 NE/S006745/1 和 NE/S006796/1）的支持。