Насколько близко западный антарктический ледяной покров к переломному моменту?

Насколько близко западный антарктический ледяной покров к переломному моменту?Пайн-Айленд Ледник шельфовой трещины. Предоставлено: НАСА Image Collection / Alamy Stock Photo.

Антарктида, расположенная между восточными и западными ледниковыми щитами и полуостровом, удерживает достаточно льда, чтобы около 60 м.

Западно-Антарктический ледяной щит (WAIS) - это относительно небольшая часть, содержащая количество льда, эквивалентное 3.3m повышения уровня моря, Тем не менее, большая часть этого находится в опасном положении и считается "теоретически нестабильный».

В результате то, как WAIS изменится в ответ на вызванное человеком потепление, обычно считается крупнейший источник неопределенности для долгосрочных прогнозов уровня моря.

Самым неотложным аспектом этой неопределенности является понимание того, были ли преодолены пороги нестабильности льда, суждено ли продолжать отступление, которое мы сейчас измеряем, и останется ли лед, который кажется неизменным сегодня, таким же и в будущем.

Последнее исследование говорит, что порог необратимой потери WAIS, вероятно, лежит между 1.5C и 2C среднего глобального потепления выше доиндустриальных уровней. С потеплением уже при вокруг 1.1C и Парижское соглашение Стремясь ограничить потепление до 1.5 ° С или «значительно ниже 2 ° С», поля для избежания этого порога действительно хороши.

Морской ледяной щит

Согласно последним специальный репортаж об океане и криосфере (SROCC) Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) существует два основных элемента управления тем, насколько глобальный уровень моря поднимется в этом столетии: будущие выбросы парниковых газов, вызванные деятельностью человека, и влияние потепления на ледяной покров Антарктики. МГЭИК говорит:

«После 2050 года неопределенность в отношении SLR [повышения уровня моря], вызванного изменением климата, существенно возрастает из-за неопределенностей в сценариях выбросов и связанных с ними изменений климата, а также реакции антарктического ледяного покрова в более теплом мире».

Забота об уязвимости WAIS главным образом заключается в том, что называетсянестабильность морского ледяного покрова»(MISI) -« морской », потому что основание ледяного щита находится ниже уровня моря и« нестабильность »для того факта, что после его начала отступление становится самоокупаемым.

Ледяные щиты можно рассматривать как огромные пресноводные резервуары. Снег накапливается в холодном внутреннем пространстве, медленно уплотняется, превращаясь в ледниковый лед, а затем начинает течь, как очень густая жидкость, обратно к океану.

В некоторых местах лед достигает побережья и плавает на поверхности океана, образуя ледяной шельф, Граница между льдом, лежащим на поверхности земли (или морского дна в случае морского ледяного покрова), называется «линией заземления». Линия заземления - это место, где вода, хранящаяся в ледяном покрове, возвращается в океан. И когда он движется в сторону моря, мы говорим, что ледяной щит имеет положительный «баланс массы» - то есть он набирает больше массы льда, чем теряет обратно в море.

Но когда линия заземления отступает, баланс отрицательный. Отрицательный баланс ледникового щита означает положительный вклад в океан и, следовательно, в глобальный уровень моря.

нестабильность

Эта базовая картина баланса массы ледяного покрова - это все, что вам нужно, чтобы понять, почему гляциологи обеспокоены MISI.

Изменения в шельфе льда на плавающей стороне линии заземления, например утонение, могут привести к тому, что лед на заземленной стороне оторвется от морского дна. Когда этот лед плавает, линия заземления отступит. Поскольку лед течет быстрее, когда он плавает, чем когда он заземлен, скорость потока льда около линии заземления будет увеличиваться. Растяжение, вызванное более быстрым течением, становится новым источником истончения вблизи линии заземления.

Это показано на рисунке ниже. По мере того, как вновь всплывающий лед течет и утончается быстрее, он может привести к тому, что больше льда будет подниматься и всплывать, отталкивая линию заземления назад.

Кроме того, участки ледяного покрова, подверженные риску возникновения MISI, имеют обратный или «ретроградный» градиент, что означает, что он углубляется вглубь материка. По мере того, как линия заземления удаляется дальше в более толстые части ледяного покрова, поток ускоряется, еще больше увеличивая потери льда. Обратный градиент делает этот процесс самоподдерживающимся в виде петли положительной обратной связи - это то, что делает MISI нестабильным.

Иллюстрация нестабильности морского ледового щита, или MISI. Истончение укрепляющегося ледяного шельфа приводит к ускорению течения ледяного покрова и истончению морского ледяного края. Поскольку коренная порода под ледяным покровом имеет наклон к внутренней части ледяного покрова, утонение льда вызывает отступление линии заземления, за которым следует увеличение потока льда в сторону моря, дальнейшее истощение границы льда и дальнейшее отступление линии заземления. Кредит: МГЭИК SROCC (2019) Рис CB8.1a Иллюстрация нестабильности морского ледового щита, или MISI. Истончение укрепляющегося ледяного шельфа приводит к ускорению течения ледяного покрова и истончению морского ледяного края. Поскольку коренная порода под ледяным покровом имеет наклон к внутренней части ледяного покрова, утонение льда вызывает отступление линии заземления, за которым следует увеличение потока льда в сторону моря, дальнейшее истощение границы льда и дальнейшее отступление линии заземления. Предоставлено: IPCC SROCC (2019) Рис CB8.1a

Пока не ясно, был ли превышен порог MISI где-либо в Антарктике. Мы знаем, что линии заземления отступают вдоль береговой линии моря Амундсена - наиболее впечатляюще на Ледник Туэйтс, И движущей силой отступления является относительно теплая вода океана - примерно на 2C теплее, чем в среднем за исторический период - которая течет к линии заземления и вызывает более сильное, чем обычно, таяние.

климатический кризис опрокидывающихся понтов 2 22 1

Если нестабильность не началась и если потепление океана прекращается, то линия заземления должна найти новую точку балансировки в новом месте. Но если оно началось, то отступление будет продолжаться независимо от того, что будет дальше.

Более быстрый поток

Даже если порог был преодолен - или даже если он будет преодолен в будущем - отступление может продолжаться с различной скоростью, в зависимости от того, насколько сильно мы «давили», когда оно началось.

Вот как это работает. Нестабильность зависит от баланса сил внутри ледяного покрова. Сила силы тяжести заставляет лед течь со скоростью, которая частично зависит от его толщины и уклона поверхности.

Более высокая скорость таяния на плавучей стороне и более быстрый поток через линию заземления будут тянуть поверхность льда быстрее, чем меньшие скорости. Более быстрая просадка создает более крутой наклон поверхности и, таким образом, более быстрый поток и более быстрое отступление.

A модельное исследование из этой обратной связи, опубликованной в прошлом году, было обнаружено, что когда MISI начинал с более сильного толчка (с большей скоростью плавления), он развивался быстрее, чем когда он начинался с меньшего толчка, даже после того, как было удалено дополнительное плавление.

Это означает, что даже в случае использования MISI сокращение глобальных выбросов и замедление потепления даст больше времени для подготовки к его последствиям.

Ледяные скалы

Похоже, существует второй источник нестабильности для морских ледниковых щитов - тот, который вступает в игру, если шельфовые ледники полностью теряются.

Некоторые из самых впечатляющих изображений изменения ледника - это айсберг отел - другими словами, отрыв - от сильно заросших фронтов ледников, заканчивающих море.

Этот отел вызван таянием нижней части шельфа льда, а такжегидроразрыв пласта»- где талая вода, образующаяся на поверхности шельфового ледника, проникает в лед и вызывает растрескивание - или их комбинацию.

Как быстро происходит отел, зависит от высоты поверхности ледяного обрыва над ватерлинией - чем выше обрыв стоит над водой, тем больше скорость отела.

Как и в случае с MISI, снижение градиента морского дна под WAIS означает, что, по мере того как ледяная скала отступает в более толстый лед, она будет по-прежнему выставлять все более высокую скалу в океан, и скорость отела должна увеличиваться.

Этот процесс, проиллюстрированный ниже, называется «нестабильность морского ледяного обрыва» (MICI). Теория предполагает, что там, где высота поверхности ледника превышает 100 м над поверхностью океана, скала будет слишком высокой, чтобы выдержать ее собственный вес. Следовательно, он неизбежно рухнет, обнажая за ним столь же высокую скалу, которая тоже рухнет. И так далее.

SROCC IPCC говорит, что «ледник Туэйтес особенно важен, потому что он простирается внутрь WAIS, где дно местами находится на> 2000 м ниже уровня моря». (Хотя SROCC также отмечает, что, хотя MISI требует наличия ретроградного наклона русла, MICI может возникать даже на плоском дне или дне с уклоном в сторону моря).

Этот недавно идентифицированный процесс изучен не так хорошо, как MISI, но он обязательно изменится в ближайшие годы, поскольку ученые продолжают наблюдать быстро меняющиеся системы, такие как ледник Туэйтс.

Иллюстрация нестабильности морской ледяной скалы. Если обрыв достаточно высок (не менее ~ 800 м от общей толщины льда или около 100 м льда над линией воды), напряжения на поверхности обрыва превышают прочность льда, и обрыв структурно разрушается при повторных отелах. Кредит: МГЭИК SROCC (2019) Рис CB8.1b Иллюстрация нестабильности морской ледяной скалы. Если скала достаточно высокая (по крайней мере, ~ 800 м от общей толщины льда или около 100 м льда над линией воды), напряжения на поверхности скалы превышают прочность льда, и скала структурно разрушается при повторных отелах. Предоставлено: IPCC SROCC (2019) Рис CB8.1b

A природа В исследовании, проведенном в 2016 году по MICI, был сделан вывод о том, что Антарктида «может способствовать повышению уровня моря более чем на метр к 2100 году и более чем на 15 метров к 2500 году». Более свежие исследования пришел к выводу, что это, вероятно, будет преувеличением, но отметил, что еще не ясно, какую роль MICI может сыграть в этом столетии. Другое исследование также предположил, что быстрая потеря льда через MICI может быть уменьшена медленной потерей шельфовых ледников, которые удерживают ледники назад.

Порог закрытия

В конце прошлого года большая команда модельеров оценивали различные исследования реакции ледникового щита на парижскую климатическую задачу, чтобы поддерживать глобальное среднее потепление «значительно ниже» 2C.

Все модели указывают в одном направлении. А именно, что порог необратимой потери льда как в ледяном покрове Гренландии, так и в WAIS находится где-то между 1.5C и 2C среднего глобального потепления. И мы уже на чуть больше 1С потепление прямо сейчас.

Это окно 1.5-2C является ключевым для «выживания шельфовых ледников Антарктики», поясняется в обзоре, и, таким образом, их «поддерживающее» воздействие на ледники, которые они сдерживают.

Глоссарий: RCP2.6: RCP (Репрезентативные пути концентрации) представляют собой сценарии будущих концентраций парниковых газов и других воздействий. RCP2.6 (также иногда называемый «RCP3-PD») представляет собой сценарий «пик и спад», где жесткие меры по смягчению.

Авторы добавили, что другой порог может лежать между 2C и 2.7C. Достижение этого уровня глобального повышения температуры может спровоцировать «активацию нескольких более крупных систем, таких как водосборные бассейны Росса и Ронне-Фильхнера, и наступление гораздо большего вклада SLR». 

Росс и Ронне-Фильхнер являются двумя крупнейшими шельфовыми ледниками Антарктиды. Их можно существенно сократить «в течение 100–300 лет», другое исследование говорит, что в сценариях, где глобальные выбросы превышают Сценарий RCP2.6, Обычно считается, что этот путь выбросов соответствует ограничению потепления до 2С.

Эти результаты подразумевают, что предотвращение существенной потери льда в Антарктике зависит от ограничения глобальных выбросов до или ниже - RCP2.6. Как отмечается в документе: «Пересечение этих порогов подразумевает приверженность значительным изменениям ледяного покрова и SLR, которые могут занять тысячи лет, чтобы полностью реализовать их и стать необратимыми в более длительные сроки».

Об авторе

Профессор Кристина Хулбе, геофизик в Национальной школе геодезии в университете Отаго в Новой Зеландии.

Эта статья первоначально появилась на Углеродный брикет

Книги по этой теме

Изменение климата: что нужно знать каждому

Джозеф Ромм
0190866101Основной учебник о том, что будет определяющим вопросом нашего времени, Изменение климата: всем нужно знать® Это ясный обзор науки, конфликтов и последствий нашей потепления планеты. От Джозефа Ромма, главного научного советника National Geographic Годы опасной жизни серия и один из Rolling Stone "100 люди, которые меняют Америку" Изменение климата предлагает удобные для пользователя, строгие с научной точки зрения ответы на самые сложные (и обычно политизированные) вопросы, связанные с тем, что климатолог Лонни Томпсон посчитал «явной и существующей опасностью для цивилизации». Доступно на Amazon

Изменение климата: наука о глобальном потеплении и будущее нашей энергии, второе издание

Джейсон Смердон
0231172834Это второе издание Изменение климата является доступным и всеобъемлющим руководством по науке о глобальном потеплении. Изящно проиллюстрированный, текст ориентирован на студентов на разных уровнях. Эдмонд А. Матез и Джейсон Э. Смердон дают широкое, информативное введение в науку, которая лежит в основе нашего понимания климатической системы и влияния человеческой деятельности на потепление нашей планеты. Матез и Смердон описывают роли, которые атмосфера и океан играть в нашем климате, представить концепцию радиационного баланса и объяснить климатические изменения, которые произошли в прошлом. В них также подробно описываются виды деятельности человека, которые влияют на климат, такие как выбросы парниковых газов и аэрозолей и вырубка лесов, а также последствия природных явлений.  Доступно на Amazon

Наука об изменении климата: практический курс

Блэр Ли, Алина Бахманн
194747300XНаука об изменении климата: практический курс использует текст и восемнадцать практических заданий объяснить и научить науке о глобальном потеплении и изменении климата, о том, как люди несут ответственность, и что можно сделать, чтобы замедлить или остановить скорость глобального потепления и изменения климата. Эта книга является полным, всеобъемлющим руководством по важной экологической теме. Предметы, рассматриваемые в этой книге, включают: как молекулы передают энергию от солнца для нагревания атмосферы, парниковые газы, парниковый эффект, глобальное потепление, промышленная революция, реакция горения, петли обратной связи, связь между погодой и климатом, изменение климата, поглотители углерода, вымирание, углеродный след, переработка и альтернативная энергетика. Доступно на Amazon

От издателя:
Покупки на Amazon идут, чтобы покрыть стоимость привлечения вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, и ClimateImpactNews.com бесплатно и без рекламодателей, которые отслеживают ваши привычки просмотра. Даже если вы нажмете на ссылку, но не купите эти выбранные продукты, все остальное, что вы купите в этом же посещении Amazon, платит нам небольшую комиссию. Никаких дополнительных затрат для вас нет, поэтому, пожалуйста, внесите свой вклад. Вы также можете пройдите по этой ссылке использовать в Amazon в любое время, чтобы вы могли помочь поддержать наши усилия.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

Следуйте за InnerSelf

значок facebookзначок Twitterзначок YouTubeзначок Instagramпиктограммазначок rss

 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

Последние видео

Великая миграция климата началась
Великая миграция климата началась
by Супер Пользователь
Климатический кризис вынуждает тысячи людей по всему миру бежать, поскольку их дома становятся все более непригодными для жилья.
Последний ледниковый период говорит нам, почему мы должны заботиться об изменении температуры на 2 ℃
Последний ледниковый период говорит нам, почему мы должны заботиться об изменении температуры на 2 ℃
by Алан Н. Уильямс и др.
В последнем докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) говорится, что без существенного снижения…
Земля оставалась пригодной для проживания миллиарды лет - насколько нам повезло?
Земля оставалась пригодной для проживания миллиарды лет - насколько нам повезло?
by Тоби Тиррелл
Эволюции потребовалось 3-4 миллиарда лет, чтобы произвести Homo sapiens. Если бы климат хоть раз в этом ...
Как картографирование погоды 12,000 лет назад может помочь предсказать будущее изменение климата
Как картографирование погоды 12,000 лет назад может помочь предсказать будущее изменение климата
by Брайс Ри
Конец последнего ледникового периода, около 12,000 лет назад, характеризовался заключительной холодной фазой, называемой младшим дриасом.
В этом столетии Каспийское море может упасть на 9 метров или более
В этом столетии Каспийское море может упасть на 9 метров или более
by Франк Весселинг и Маттео Латтуада
Представьте, что вы находитесь на берегу и смотрите на море. Перед вами 100 метров бесплодного песка, который выглядит как…
Венера когда-то была больше похожа на Землю, но изменение климата сделало ее непригодной для проживания
Венера когда-то была больше похожа на Землю, но изменение климата сделало ее непригодной для проживания
by Ричард Эрнст
Мы можем многое узнать об изменении климата с Венеры, нашей сестринской планеты. В настоящее время температура поверхности Венеры составляет…
Пять недоверие к климату: ускоренный курс дезинформации о климате
Пять недоверие к климату: ускоренный курс дезинформации о климате
by Джон Кук
Это видео представляет собой ускоренный курс дезинформации о климате, в котором резюмируются ключевые аргументы, используемые для того, чтобы поставить под сомнение реальность ...
Арктика не была такой теплой уже 3 миллиона лет, и это означает большие перемены для планеты
Арктика не была такой теплой уже 3 миллиона лет, и это означает большие перемены для планеты
by Джули Бригам-Гретт и Стив Петч
Ежегодно в середине сентября морской ледяной покров в Северном Ледовитом океане сжимается до минимума. В этом году он составляет всего 1.44…

ПОСЛЕДНИЕ СТАТЬИ

зеленая энергия2 3
Четыре возможности использования зеленого водорода для Среднего Запада
by Кристиан Тэ
Чтобы предотвратить климатический кризис, Среднему Западу, как и остальной части страны, необходимо будет полностью обезуглерожить свою экономику путем…
ug83qrfw
Основное препятствие для реагирования на спрос должно быть устранено
by Джон Мур, На Земле
Если федеральные регулирующие органы поступят правильно, потребители электроэнергии на Среднем Западе вскоре смогут зарабатывать деньги, в то время как…
деревья для посадки для климата2
Посадите эти деревья, чтобы улучшить жизнь в городе
by Майк Уильямс-Райс
Новое исследование утверждает, что живые дубы и американские платаны чемпионы среди 17 «супер-деревьев», которые помогут сделать города…
дно северного моря
Почему мы должны понимать геологию морского дна, чтобы справляться с ветрами
by Наташа Барлоу, доцент кафедры четвертичных экологических изменений, Университет Лидса
Для любой страны, имеющей легкий доступ к мелководному и ветреному Северному морю, морской ветер будет ключом к встрече с сетью ...
3 урока лесных пожаров для лесных городов, когда Дикси Файер разрушает исторический Гринвилл, Калифорния
3 урока лесных пожаров для лесных городов, когда Дикси Файер разрушает исторический Гринвилл, Калифорния
by Барт Джонсон, профессор ландшафтной архитектуры, Орегонский университет
Пожар, пылающий в жарком, сухом горном лесу, прокатился по городу Золотой лихорадки в Гринвилле, штат Калифорния, 4 августа…
Китай может достичь целей в области энергетики и климата, ограничив угольную мощь
Китай может достичь целей в области энергетики и климата, ограничив угольную мощь
by Элвин Лин
На апрельском саммите лидера по климату Си Цзиньпин пообещал, что Китай будет «строго контролировать угольную энергетику ...
Голубая вода в окружении мертвой белой травы
Карта отслеживает 30 лет сильного таяния снегов в США
by Микайла Мейс-Аризона
Новая карта экстремальных снеготаяний за последние 30 лет проясняет процессы, которые вызывают быстрое таяние.
Самолет сбрасывает красный огнезащитный состав на лесной пожар, когда пожарные, припаркованные вдоль дороги, смотрят в оранжевое небо.
Модель предсказывает 10-летнюю вспышку лесных пожаров, а затем постепенное снижение
by Ханна Хики-Ю. Вашингтон
Взгляд на долгосрочное будущее лесных пожаров предсказывает начальную примерно десятилетнюю вспышку лесных пожаров,…

 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

Новое отношение - новые возможности

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholistPolitics.com | Рынок InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Публикации. Все права защищены.