“又一个警钟”——格陵兰岛正在以超过过去12000年任何一个世纪的速度融化冰

格陵兰岛的极端冰损失率

描述研究结果的信息图。来源:鲍勃·怀尔德/布法罗大学

这项研究将冰盖的现代衰落置于历史背景中,提供了一个强有力的视角,来观察本世纪冰盖的消失速度如何明显超过之前的变化。

一项新的研究得出结论,如果人类社会不大幅遏制温室气体的排放,格陵兰岛本世纪的冰流失速度可能会大大超过过去1.2万年中的任何一个世纪。

这项研究将于9月30日发表在该杂志上自然.该研究利用冰盖模型来了解格陵兰冰盖的过去、现在和未来。科学家们使用新的、详细的古代气候重建来驱动这个模型,并通过真实世界中对当代和古代冰原大小的测量来验证这个模型。

研究人员说,这些发现将冰盖的现代衰落置于历史背景下,突显出21世纪的预计损失可能是多么极端和不寻常。

“基本上,我们已经改变了我们的星球如此之多,本世纪冰盖融化的速度将超过我们在过去12000年里所见过的任何冰盖自然变化的速度。如果我们不大幅减少温室气体的排放,我们就会把它吹得无影无踪。纽约州立大学布法罗分校文理学院。Briner领导了这项合作研究,协调了来自多个学科和机构的科学家的工作。

格陵兰冰盖边缘

格陵兰冰盖的边缘。信贷:杰森·布林

“如果世界是一个巨大的能量饮食,符合一个场景,政府间气候变化专门委员会称RCP2.6,我们的模型预测,本世纪格陵兰冰盖的质量损失只会略高于任何有经验的在过去的12000年里,”布林补充道。“但是,更令人担忧的是,在高排放的RCP8.5情景下——格陵兰冰盖现在正在遵循的情景——质量损失的速度可能是过去12000年自然气候变化下最高值的4倍。”

他和同事们表示,研究结果再次表明,世界各国现在有必要采取行动,减少排放,减缓冰盖的下降,减缓海平面上升。这项研究主要由美国国家科学基金会资助。

将冰原建模与实地工作、实际观察相结合

这项研究汇集了气候模型学家、冰芯科学家、遥感专家和UB的古气候研究人员,美国国家航空航天局的喷气推进实验室(喷气推进实验室),华盛顿大学(华盛顿大学),哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球天文台(LDEO)、加州大学欧文分校(UCI)和其他机构。

这个多学科研究小组使用了最先进的冰原模型来模拟格陵兰冰原西南部分的变化,从大约1.2万年前的全新世开始,一直延伸到2100年,共80年。

科学家收集格陵兰的Boulder样本

科学家们在格陵兰岛的巨石上收集样本。这些样本含有化学同位素,可以帮助科学家确定冰盖的古代边界。信贷:杰森·布林

科学家们对模型进行了测试精度通过将模型的模拟结果与历史证据进行比较。模型的结果与近几十年来卫星和航空调查对冰盖进行的实际测量数据,以及确定冰盖古代边界的实地工作数据吻合得很好。

尽管该项目的重点是格陵兰岛西南部,但研究表明,那里的冰流失速度的变化往往与整个冰盖的变化紧密相关。

“我们依靠同一个冰盖模型来模拟过去、现在和未来,”合著者、华盛顿大学地球与空间科学系的博士生杰西卡·贝格利说。“因此,我们对这些时间段内冰盖质量变化的比较在内部是一致的,这有助于对过去和预计的冰盖变化进行有力的比较。”

合著者Joshua Cuzzone博士是UCI的助理项目科学家,他作为喷气推进实验室和UCI的博士后研究员完成了这项研究的大部分工作。他说:“我们已经显著提高了对未来格陵兰岛变化异常程度的理解。”“这项工作代表了多学科科学和合作的巨大成功,并代表了未来成功的多学科工作的框架。”

Cuzzone和其他研究人员在UCI和喷气推进实验室领导冰盖建模,利用华盛顿大学的同事们的工作,用冰核的数据创建地图的研究地区的气温和降水用于驱动冰盖模型模拟了1850年。之前发表的气候数据被用来驱动该日期之后的模拟。

UB和LDEO的科学家在实地工作中合作,通过识别数千年前格陵兰岛西南部冰盖的边界,帮助验证了该模型。

“通过测量冰碛石上的铍-10,我们建立了格陵兰西南冰盖边缘如何穿越时间的极其详细的地质历史,”合著者Nicolás Young博士说,他是LDEO的助理研究教授。“冰碛石是一大堆碎片,你可以在地貌上找到它们,它们标志着冰盖或冰川的前边缘。铍-10的测量可以告诉你巨石和冰碛石在那里停留了多长时间,因此可以告诉你冰原是何时在那个地方沉积巨石的。

“令人惊讶的是,该模型很好地再现了地质重建。这给了我们信心,冰盖模型表现良好,并给了我们有意义的结果。你可以建立任何你想要的模型,你的模型总是会给出答案,但我们需要一些方法来确定模型是否做得很好。”

格陵兰冰盖变化的连续时间线

布里纳说,这项研究做出了重要贡献,为格陵兰冰盖的过去、现在和未来建立了时间表。结果发人深省。

“我们有很长的温度变化时间线,从过去到现在到未来,这些时间线显示了温室气体对地球温度的影响,”布里纳说。“现在,我们第一次有了一个从过去到现在再到未来的很长的时间轴,来了解温度的影响——以格陵兰冰盖融化的形式。它所展示的让人大开眼界。”

“格陵兰冰盖的形状很粗糙,并且正在以越来越快的速度失去冰,这不是什么秘密,”Young说。“但如果有人想在这一点上找出漏洞,他们可以简单地问,‘你怎么知道这不是冰盖自然变化的一部分?“我们的研究表明,本世纪冰的消融速度将超过过去1.2万年中任何一个世纪的消融速度。”我认为这是第一次将格陵兰冰盖目前的健康状况坚定地置于长期背景下。”

尽管有这些发人深省的结果,但从该模型对未来的预测中得出的一个重要结论是,世界各地的人们和国家仍然有可能通过减少排放来产生重要的影响,Briner说。RCP2.6和RCP8.5情景的模型产生了非常不同的结果,高排放情景导致冰盖健康状况大幅下降,海平面显著上升。

“我们的发现是另一个警钟,特别是对像美国这样的国家来说,”Briner说。“美国人比世界上任何其他国家使用更多的能源。我们国家产生的二氧化碳比其他任何国家都多。美国人需要进行能量饮食。最富裕的美国人拥有最高的能源足迹,他们有能力改变生活方式,减少飞行,安装太阳能电池板和驾驶节能汽车。”

“这项研究表明,未来的冰损失可能比全新世冰原经历的任何情况都要大——除非我们在未来遵循低碳排放的情景,”Badgeley说。

参考:“质量损失速率从格陵兰冰盖将超过全新世价值观这个世纪”杰森·p·布林,约书亚k . Cuzzone杰西卡·a . Badgeley尼古拉•e .年轻,Eric j .史泰格马修Morlighem,格雷戈里·j·哈基姆Nicole-Jeanne施莱格尔Joerg m . Schaefer杰西诉约翰逊艾莉雅j . Lesnek伊丽莎白·k·托马斯·埃斯特尔·爱伦,Ole Bennike,Allison A. Cluett, Beata Csatho, Anne de Vernal, Jacob Downs, Eric Larour和Sophie Nowicki, 2020年9月30日,自然
DOI: 10.1038 / s41586 - 020 - 2742 - 6

这项研究的作者包括来自布法罗大学的杰森·p·布里纳、艾丽娅·j·莱斯内克、伊丽莎白·k·托马斯、艾莉森·a·克莱特和贝娅塔·卡萨托;来自加州大学欧文分校(UCI)和美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的Joshua K. Cuzzone;华盛顿大学的Jessica A. Badgeley、Eric J. Steig和Gregory J. Hakim;Nicolás E. Young和Joerg Schaefer来自哥伦比亚大学的Lamont Doherty地球天文台;UCI的Mathieu Morlighem;来自喷气推进实验室的Nicole-Jeanne Schlegel和Eric Larour;蒙大拿大学的杰西·v·约翰逊和雅各布·唐斯;来自Université du Québec à Montréal的Estelle Allan和Anne de Vernal;丹麦和格陵兰地质调查局的Ole Bennike;以及来自美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的索菲·诺维奇,她于2020年秋季加入UB的教职团队。

除了国家科学基金会,这项研究还得到了加拿大自然科学和工程研究理事会、Fonds de recherche du Québec、美国宇航局和G. Unger Vetlesen基金会的支持。

5个评论“又一个警钟”——格陵兰岛的冰融化速度比过去12000年的任何一个世纪都快”

  1. 一万两千年前我们都不在。一些科学家认为地球有6000年的历史。但是,地球的过去、现在和未来都掌握在上帝的手中,他要对付那些伤害它的人——“……因为你用自己的大能作王了。你的仆人众先知,和众圣徒,并敬畏你名的人,无论大小,受审判的时候也到了。我们不需要担心生态正义。

  2. 吉姆·霍普金斯|2020年9月30日上午9:29|回复

    继续读你的圣经。当未来海平面到达你的下唇时,可能会变得更加困难。科学是答案:它涉及事实、逻辑和证据。相信科学,你就会为未来做好准备。

  3. “科学家通过对比模型的模拟结果和历史证据来测试模型的准确性。”
    看来他们忽略了一些证据。海平面的重建显示,在过去的8000年里,海平面一直在以恒定的速度上升。然而,该模型表明,在这段时间里,格陵兰岛一直被冰的增加所主宰。
    https://curryja.files.wordpress.com/2011/07/post-glacial_sea_level.png

  4. 请定义“紧密”。它不是一个通常与相关性相关的词。提供r平方值如何?它定量地预测了因变量(冰岛冰原的变化)通过自变量(冰岛西南冰原的变化)的变化可以预测或解释的方差。

    有几位研究人员认为RCP8.5场景是不可能的。与全球历史平均气温相比,其他RCP情景都变暖了。GIGO !

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