世界上越来越多的沿海冰川正在以前所未有的速度融化,但由于冰川周围环境的自然波动,究竟是什么引发了大规模的冰川消融却很难辨别。
现在,德克萨斯大学地球物理研究所(UTIG)和佐治亚理工学院的研究人员已经开发出一种方法来确定沿海冰川为什么在退缩,进而确定有多少可以归因于人为造成的气候变化。将人类的作用归因于海岸冰川——它们直接融化到海洋中——可以为更好地预测海平面上升铺平道路。
在杂志上冰层,这一方法是独特的,因为它把冰川快速后退当作一个单独的概率事件,就像野火或热带风暴一样。为了发生大规模的冰川退缩,冰川必须后退到超过其“稳定临界点”,这通常是指底层基岩的陡坡,有助于减缓冰川的流动。这种情况发生的可能性取决于当地的气候和海洋条件,这些气候和海洋条件随自然波动和人为变暖而变化。即使是很小的变化也会引起冰川行为的巨大变化,使其难以预测,并导致发现的冰川就在不存在的冰川旁边退缩。
到目前为止,科学家只在使用简化冰川的计算机模型中测试了这种方法。他们发现,即使是适度的全球变暖也会导致大多数冰川融化或退缩。
研究人员说,下一步是让科学家们模拟真实冰盖的沿海冰川,比如格陵兰岛的冰盖,那里的冰足以使海平面上升22英尺(7米)。这将揭示它们是否因气候变化而退缩,并有助于预测下一次大规模冰川流失的时间。
冰川学家约翰·克里斯蒂安说:“我们提出的方法是一个路线图,让人们对人类在冰川退缩中扮演的角色做出自信的陈述。”,世卫组织是德克萨斯大学奥斯汀分校和乔治亚理工大学的博士后研究员,“这些声明可以传达给公众和决策者,帮助他们做出决策。”
克服不确定性
合著者、UTIG冰川学家金妮·卡塔尼亚指出,上一次政府间气候变化专门委员会的报告发现,沿海冰川仍存在太多不确定性,无法判断它们的退缩是由于人为气候变化还是自然气候波动。
这项新的研究展示了如何克服不确定性,提供一种方法来解释冰川和自然气候波动之间的差异,同时测试全球变暖等背景趋势的影响。根据卡塔尼亚的说法,这项研究意味着他们现在可以将大规模沿海冰川退缩归因于气候变化,而不仅仅是自然变化。
“这是第一次有人这么做,”她说。
为了测试这一方法,研究小组对过去150年中有无全球变暖的情况进行了数千次模拟。模拟结果表明,即使是适度的变暖也会显著增加冰盖范围内冰川退缩的可能性。
当科学家们在没有人为气候变化的情况下运行模型时,他们发现实际上不可能有更多的冰川在数年内开始退缩。
相比之下,自2000年以来,格陵兰岛上几乎所有的225个海岸冰川都处于不同的退缩状态。
佐治亚理工学院冰川学家、合著者亚历克斯·罗贝尔说:“这项研究为我们提供了一个工具箱,用以确定人类在格陵兰岛和南极洲冰川流失过程中所扮演的角色,自信地说,这不仅仅是巧合。”。
对沿海冰川的研究建立在先前工作的基础上,以了解人类在山岳冰川消退中的作用——这一点现在已经很成熟。最新的研究是由UTIG和国家科学基金会资助的。UTIG是德州大学奥斯汀分校杰克逊地球科学学院的一个研究部门。
引用:约翰·埃里希·克里斯蒂安,亚历山大·A·罗贝尔,金妮·卡塔尼亚。一个量化人为气候变化在海洋终止冰川退缩中作用的概率框架冰层2022年;16(7):2725 DOI: