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伯利兹保护海滩保护海滩的沙袋
沙袋保护海滩从海平面上升,伯利兹。 图片来源:Global Vibes / Alamy Stock Photo。
2021年5月5日16:02

限制变暖到1.5℃将对2100升到海平面的土地 - 冰贡献

Ayesha Tandon.

05.05.21.

Ayesha Tandon.

2021年5月5日|下午4时02分
限制变暖到1.5℃将对2100升到海平面的土地 - 冰贡献

根据一项新的研究,到2100年,将全球气温上升控制在1.5摄氏度以内,而不是按照目前的排放承诺,可能会使陆地冰融化导致的海平面上升减半。

这个自然这项研究汇集了来自62个机构的84位作者,使用最新的模型和未来的路径来预测未来的海平面上升。据估计,如果目前的减排承诺得以实现,到2100年,陆地冰的流失将导致海平面上升约25厘米。然而,如果升温限制在1.5摄氏度以上,这个数字就会下降到13厘米预工业水平.

作者指出,格陵兰和南极洲的山地冰川和冰原将以不同的方式对较低的变暖水平作出反应。格陵兰冰盖的质量损失将减少70%,而由于冰融化和降雪增加的“竞争过程”,南极洲对所有变暖水平的贡献相对一致。

作者还调查了南极洲融化的“悲观,但不合理的”情景,发现 - 如果假设最极端的冰盖行为 - 南极冰损可能较高五倍。这将在目前排放承诺下将2100厘米从25厘米升至25厘米,这将推动陆地冰水海平面。

但是,第二项研究 - 也发表了自然–警告说,南极洲的冰损失可能更大。作者认为,如果全球变暖不限于2摄氏度,一种称为“海洋冰崖不稳定”的过程可能会起作用,这可能导致南极冰层流失率的“突然跃升”。

陆冰冰融化

新研究侧重于“陆冰”,包括山冰川巨大的冰盖覆盖着格陵兰南极洲.根据2019年在气候变化的海洋和冰雪圈专题报告政府间气候变化小组(IPCC),融冰的土地自1993年以来推动海平面上升的一半。

作者在温热六个未来情景和调查潜在的土地冰融社会经济发展.这种情况范围从低排放量,高相等的SSP1-19场景 - 一致,与2100的高排放量低于1.5℃ - 低等平等SSP5-85方案. 作者还包括一个“国家数据中心情景”,其中所有国家都满足其“国家数据中心”的要求国家决定捐款“ - 减少减少排放的资助巴黎协定.

作者建立了一个统计模型,称为“仿真器”,将模型从中汇集在一起冰盖模式比较计划(ISMIP6)和冰川模式比较计划(冰川图)用于第六次耦合模型互通项目(CMIP6)。在他们之间,为这些全球建模项目的群体提供了256个格陵兰冰盖模拟,南极冰盖的344模拟,以及对气候变化的全球冰川反应的288模拟。

下面的情节显示了2100年从不同的土地冰块成本从不同的土地冰块升高。未来的最低变暖方案是左侧,最高的温暖方案是右侧。冰川的贡献显示在深蓝色,绿地冰盖中蓝色和浅蓝色的南极冰盖。

格陵兰冰盖和南极冰盖冰川预计海平面上升
预期的海平面从冰川(深蓝色),格陵兰冰盖(中蓝)和南极冰盖(浅蓝色)在六个未来的温暖情景下,到2100年.Edwards等(2021);通过碳简短使用图表金宝搏bet188海图.

乔纳森·班伯教授中,从一个冰川学家布里斯托尔大学告诉碳简要说冰川金宝搏bet188和冰盖通常有不同的反应,以气候变暖,因为它们的质量不同的:

“因为冰盖比冰川大几个数量级,它们的反应在不同的时间尺度和方式上都不同。例如,在南极洲,由于表面融化,冰损失很少,几乎所有的冰都直接进入海洋,而对于大多数冰川,冰几乎完全从表面消失。”

该图显示,从目前的排放承诺(NDC)到1.5摄氏度的变暖情景(SSP1-19),预计格陵兰冰盖的质量损失将减少70%,冰川的质量损失将减半。

然而,南极冰盖对气候变暖反应更为“复杂”,根据这项研究。气温升高使大气持有更多的水分,导致降雪量增加,使冰盖体积增大。

对于东南南极洲,它的大小 - 它持有足够的冰使海平面上升达到53.3米,距离西南南极的4.3米 - 意味着降雪中的降雪增加了大量损失在其边缘的增加。

作者解释说,温暖的星球因此意味着东南南极冰盖将在模型中的场景中提高较低。

然而,西南极洲显示气候变暖反应不一,研究人员说。一些西南极洲的模拟预测,更快的升温导致更快融化,而其他人认为南极洲西部将展现给变暖南极洲东部同样的反应。

由于这些“竞争流程”的熔化和降雪,这项研究得出结论,南极对海平面上升的贡献相当一致 - 在不同的情况下 - 左右4厘米到2100.然而,Tamsin爱德华博士- 气候科学家伦敦国王学院他是这项研究的主要作者,周二在伦敦的新闻发布会上强调,这并不意味着南极洲没有对气候变化做出反应:

“我们并不是说我们不认为南极洲会对气候变化做出反应。我们想说的是,当你观察许多不同的气候模型和冰盖模型时,南极洲对气候变化的反应差异非常大。因此,因为我们在这么多模型中进行综合,你最终得到的是许多不同模型的平均值。”

“悲观的,但合理的”南极融化

除了上面显示的标准投影,作者还为南极洲生产一组“悲观,但物理合理的”投影。在悲观的情景中,作者结合了一系列驱动高海平面从南极冰盖上升的假设。

例如,悲观的投影包括“冰架折叠”。在水面池表面上发生这种过程冰架- 永久地连接到陆地质量的浮冰薄片。如果游泳池足够大,他们可以使货架“崩溃”,从而允许大部分冰块远离冰块。

作者预测,在这些“悲观”预测中,南极冰盖的海平面上升是标准预测的五倍,在所有情景下,到2100年,海平面上升的贡献从4厘米上升到21厘米。

下图显示了在六种不同的未来变暖情景下,预计到2100年海平面将从陆地冰上升。使用“标准”南极融化情景的预测显示为深蓝色,而使用“悲观”情景的预测显示为中蓝色。

在六种不同未来的温暖情景下,预期从陆冰冰上升起了2100点
使用标准(深蓝色)和悲观(中蓝色)南极冰盖融化预测,在未来六种不同的变暖情景下,预计2100年海平面将从陆地冰上升。数据来自Edwards等人(2021);通过碳简短使用图表金宝搏bet188海图.

爱德华兹在新闻发布会上说,这种悲观的预测对那些想要保护海岸资产的利益相关者来说可能是有用的:

“我们与决策者和利益相关者开了很多会。有些人想要我们用所有的数据做出最好的估计——全范围——这就是我们的主要基线预测。但如果你在沿海拥有一座核电站,或者你在保卫伦敦或纽约,那么你可能会担心并有预算来防范更高水平的风险。”

南极不确定性

作者还注意到南极冰盖变暖的响应是“复杂,只是部分了解,涉及[S]的平衡质量损失增加的因素,并获得该结果在一个平衡,我们还没有信心”。

因此,南极对变暖的反应存在高度的“不确定性”——这意味着当多个模型运行时,结果会有很大的传播。

还有可能发生在不包括在模型中的南极冰盖中的物理过程。其中一个是“海洋冰悬崖的不稳定性”(MICI)。这描述了一个过程,即冰川表面高耸的冰崖可能在自身重量的作用下坍塌到海洋中,从而引发进一步的坍塌。

琥珀讲述碳简介,因为米子不金宝搏bet188包括在内,研究“只捕获由于熔化的土地冰(熔化的陆地冰)突出的海平面上升的一部分完全不确定性:”已知的不确定性“。

苏菲Nowicki教授来自布法罗大学的该论文的一位合著者在记者招待会上说,很难对MICI过程建模,并补充说“我们需要更多的观察才能真正正确地表达它”。

罗伯特·德顿教授他是美国大学地球科学系的教授188bet博彩公司怎么样马萨诸塞大学,阿默斯特他没有参与这项研究,但他是另一项研究的主要作者,该研究同时发表在《自然》杂志上,重点是南极洲对海平面上升的潜在贡献。(德康托和他的合著者写了一份碳简报金宝搏bet188客人邮政对自己的研究。)

他告诉《碳简报》说金宝搏bet188,当冰架变薄并破裂时,MICI可能发生,从而消除了冰架阻止冰川流入的“支撑”效应。这将使巨大的冰川冰崖暴露在外,导致它们“因为没有结构支撑而崩塌”。他补充道:“这些过程实际上是被观察到的——它们确实是不可否认的。”。

Deconto表示,他的团队将Mici进程纳入南极冰板模型。因此,他的研究结果开始偏离Edwards等人在较温暖的温度下研究,他解释说:

“什么是根本不同的是,在爱德华兹的研究中使用的模型没有包括一些冰川的过程,我们认为有可能成为真正的未来是至关重要的。这就是为什么最终一旦我们约3C +,我们的结果开始出现分歧,从她的研究的原因。在非常低的排放量,这是一个类似的景象 - 一个真正的几厘米之内 - 这只是它是一旦你进入一个温暖的世界,我们真正开始出现分歧,因为这些过程中踢“。

然而,Edwards告诉新闻发布会,虽然Deconto的数字较高,但它们仍然与她的研究中的预测一致:

“我想说的是,一些冰盖模型对另一篇论文中的DeConto模型同样敏感,但出于不同的原因。如果你让海洋变暖,它们会融化很多,或者在未来流动更快的冰。所以,实际上,尽管他的数字也许更向我们预言的上半部分,特别是高变暖的场景,这当然是一致的,还有其他模型,得到相当类似的号码,但出于不同的原因,所以你知道这是一个活跃的研究领域,绝对。”

有趣的是,作者发现,在他们的模型冰架崩塌“接通”只有上升到海平面上升南极贡献1cm左右,“因为表面融水没有被投射到足以导致崩溃,直到本世纪下半叶,而且当时只是一个小的货架。”

然而,艾拉吉尔伯特博士来自雷丁大学- 谁没有参与这项研究,但最近写了金宝搏bet188她在南极洲冰架研究中的客座帖子——告诉《碳简报》,由于使用的融化阈值和气候模型的低分辨率,她预计“崩塌的可能性实际上可能更高”。金宝搏bet188

此外,杰夫里德利博士来自英国遇见了办公室据讲碳简单,金宝搏bet188这项研究只看着2100年,但“冰盖在这种时间尺度上没有太大变化”。他补充说,如果“扩展方案”可能已经耗尽到2300年,“所有反馈措施”将开始启动。

科学家们的反应

这项研究已收到来自科学界反应不一。

约翰博士的教堂他是IPCC联席会议领导人之一第五次评估报告(AR5),讲述碳简介,纸金宝搏bet188张是“重要的”,“汇集了一大笔量的工作,并将其融入了一个非常政策相关框架”。他补充说,结果“证实了在AR5中所说的大部分争论”。

安德拉博士加纳,助理教授罗文大学谁没有参与研究,补充说,这项工作是“非常有趣”,可能对该领域产生重大影响“。

她还指出,土地冰融化是未来海平面上涨的最大不确定性:

“未来海平面上升预测未来不确定性的最大部分与土地融资有关。因此,这种创新效果来估计通过模拟一系列不同模型来估计对海平面贡献的未来土地冰贡献的不确定性是更好地理解最大,最不确定的海平面上升益智“的重要一步。

马丁·塞格尔特教授-联合主任格兰瑟姆研究所在伦敦帝国学院他告诉《碳简报》说,制定21世纪海平面上升预测是“我们这个时代的一大挑战”,而这项研究“金宝搏bet188可能是我们在这方面的最佳尝试”。

然而,他表示,本文所取得的进展是“渐进的”:

“有意识到IPCC预测最糟糕的情况。这篇论文所做的就是说“我们仍在这样做,我们知道我们正在这样做。但它实际上并没有制定任何措施或建议任何改进它的方法。“

他补充说,”爱德华兹塔是杰出的——我们有一些了不起的人在建模和工作他们做的很好”,但指出,“我们需要一个真正在未来5到10年共同努力把工作做得更好,所以本文提到的所有问题都解决,并包含正确的模型”。他补充说:

“这应该是有点战斗号召,为社会的排序了这一点 - 不写一个警告,说海平面以上增量的评估,‘其实这可能是一个总underprediction’。包括这些非常重要的进程可能使所有的差异。我们需要真正开始了解这些过程,并将它们整理出来。”

Deconto补充说:

“在我看来,他们得到的格陵兰岛和世界各地高山冰川的数据是最先进的。我只是担心,如果这些易碎的冰过程真的像我的团队认为的那样重要,那么南极部分就会缺少一些东西。”

尽管如此,吉尔伯特告诉碳简要的研究是“利用我们的未来冰金宝搏bet188盖贡献的理解海平面向前迈进了一步”,并认为“从本文标题的消息是非常重要的。”

她补充说,研究“强调我们必须在理解南极洲不同部分之间的过程之间的复杂相互作用,作为气候变暖”。

爱德华兹,T。L等人(2021年),《二十一世纪海平面上升的预计陆冰贡献》,自然,内政部:10.1038/s41586-021-03302-y

更新:这篇文章于2021年5月6日更新,以修正南极东部和西部冰原中所含冰量的数值(海平面上升)。

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