北极海冰或在15年后消失?英国借助13万年前数据提出预测

澎湃新闻记者 张唯 实习生 厉安恬
2020-08-13 18:00
来源:澎湃新闻

随着全球变暖,北极正在发生巨大变化。近期,英国气象局哈德利中心联合国际研究团队预测,若不采取措施限制温室气体排放,北极海冰可能在2035年完全消失。

海冰消融会增大不同种群接触的可能,从而增加新病原菌的暴露。例如,英国自然科研旗下《科学报告》杂志于2019年11月发表的一项研究指出,北极海冰减少可能会让感染海洋哺乳动物的病原菌更频繁地传播。相关研究也证明,北极海冰减少会对气候造成不良影响并影响北极熊的生存状况。

北极海冰

上述英国气象局哈德利中心的研究论文题为《上一次间冰期北极无海冰现象为未来海冰消失提供证据》(Sea-ice-free Arctic during the Last Interglacial supports fast future loss),于当地时间8月10日发表在《自然·气候变化》杂志。

作者在论文摘要中指出,地球未来的气候变化可与上一次间冰期(所谓间冰期就是两个冰期之间相对温暖的时期)进行类比。为能准确预测未来北极的气候变化,研究人员研发了一款新的气候预测模型,并用其模拟上一次间冰期的北极气候,从而验证模型准确性。

在距今13万年至11.6万年的上一次间冰期中,北极陆地的夏季气温比前工业化时期(15—18 世纪)高4至5摄氏度。当时的全球海平面高度也比现在高出6至9米。

据英国南极调查局介绍,数十年来,科学家们始终无法解释北极在上一次间冰期出现的高温天气。英国气象局哈德利中心的研究人员在论文中解释,可能是因为无法正确获取海冰的变化,之前的气候模拟器没有捕捉到气温升高的情况。于是,研究人员在新模型中纳入了海冰和冰上融池(melt pond)的指标。冰上融池是夏季北冰洋的自然现象,由冰面部分融化形成。

他们使用新模型模拟了上一次间冰期的北极海冰,发现春季强烈的阳光导致大量冰上融池的形成。他们还发现,间冰期的海冰通常从6月开始减少,大部分在7月融化,到9月,北极的海冰全部融化。

研究团队将新模型模拟的结果与一组经观测得到的北极间冰期气温数据比较,发现该模型与观察结果的匹配度高达95%。同时,该模型成功地捕获了北极间冰期的地理模式。

在验证新模型的准确性后,研究小组使用该模型对未来北极海冰的状况进行模拟。实验表明,在高排放情景(RCP8.5)下,北极海冰可能在2035年消失。

为了对未来气候作出评估,政府间气候变化专门委员会(IPCC)提出了四个温室气体浓度情景,即RCP(Representative Concentration Pathway,代表性浓度路径),按低至高分别为RCP2.6(低)、RCP4.5(中低)、RCP6.0(中高)和RCP8.5(高)。

新模型模拟得出的间冰期与前工业化时期海冰密度图

观察到的北极间冰期气温和模拟得出的气温

“这是第一次,我们看到间冰期的北极海冰是如何消失的。”该研究共同第一作者、英国南极调查局的Maria Vittoria Guarino博士表示,气候模型的进步与优化意味着可以对地球过去的气候进行更精确地模拟,也有助于研究人员对未来气候的预测。

作者在论文中指出,除了海洋直接吸收阳光的热量,海冰融化的另一个原因是海洋通过积水和裸冰吸收短波辐射。春季和初夏期间,北极海冰表面会形成一个浅水池。这些冰上融池很大程度上决定了冰对阳光的吸收量以及反射量,会使海洋吸收更多的短波辐射,从而促进海冰融化。

    责任编辑:李跃群
    校对:刘威