最新研究证实,南大洋深处的暖水正持续向南极大陆迁移,侵蚀保护冰架的冷水屏障。科学家通过分析四十年观测数据发现,这一气候模型预测的情景已成为现实,可能导致南极冰盖从底部融化,对全球海平面上升产生深远影响。
根据本周发表于《通讯·地球与环境》杂志的一项研究,南大洋深处的暖水在过去二十年间持续向南极大陆悄然逼近,逐渐侵蚀着长期保护该大陆冰架免遭融化的冷水屏障。
这项研究由剑桥大学主导,联合斯克里普斯海洋研究所和加州大学洛杉矶分校共同参与,首次在观测层面证实了一股被称为"绕极深层水"的巨大暖水体已向南极大陆架扩展并迁移。气候模型早已预测这一迁移趋势的存在,但科学家此前一直缺乏足够数据加以证实。
研究团队利用机器学习,将来自船只的测量数据——作为一项长期国际项目的组成部分,约每十年采集一次——与全球自主Argo浮标阵列的连续数据相融合,这些浮标在海洋上层随洋流漂移。最终,研究团队获得了南极洲周边长达四十年、逐月连续的海洋学剖面记录。
"这令人担忧,因为这些暖水可以流入南极冰架下方,从底部将其融化,进而破坏冰架的稳定性,"研究第一作者、来自剑桥大学地球科学系的Joshua Lanham说道。"气候模型此前曾预测,全球变暖将导致这一现象,但我们此前从未在实测数据中观察到。"
南极洲冰架如同支撑物,拦截着内陆冰盖和冰川,而这些冰体合计储存的淡水量足以使全球海平面上升约58米。随着通常在极地附近下沉的冷密水体产量减少——这是气候变暖与冰融淡水注入共同作用的结果——更温暖的绕极深层水正逐渐填补其留下的空间。
"过去,冰盖受到一层冷水的保护,免于融化。但现在看来,海洋环流已经发生了改变,就好像有人打开了热水龙头,浴缸里的水正在变得越来越热,"斯克里普斯海洋研究所的Sarah Purkey教授说道。
这些发现的影响远不止于冰层消融。南大洋吸收了温室气体排放所产生的大部分多余热量,在全球碳循环和营养物质循环中也发挥着核心作用。南大洋热量分布的变化可能会在更广泛的气候系统中产生连锁反应,包括大西洋经向翻转环流——气候模型已经显示该环流正在减弱。
"我们现在可以看到,这一情景已经在观测数据中显现出来,"Lanham说,"这不只是模型预测的某种未来可能情景,而是正在发生的现实。"
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