
海冰 图片来源:pixabay
北冰洋沿岸海冰的融化速度可能要比科学家预计的更快。
根据发布的研究数据,毗邻西伯利亚和阿拉斯加的喀拉海、拉普捷夫海以及楚科奇海等区域的海冰融化速度似乎要比之前预计的快一倍。
这可能是因为之前的研究并没有考虑到北极地区一个十分重要的变量,也就是气候变化对雪的影响。测量海冰厚度是一件非常艰难的事情。与海冰广度不同,海冰厚度无法通过卫星图像显示出来,海冰广度是指某一时间被冰覆盖的海洋面积。

卫星研究 图片来源:pixabay
科学家们会使用特殊的卫星仪器发出雷达脉冲来测量海冰厚度,在脉冲接触到海冰后会反射回来并显示出海冰高出水面的高度,这一信息能够帮助科学家们计算海冰的厚度。
英国伦敦大学学院的博士生Robbie Mallett是这项研究的主要作者,他说整个过程“有点像在远处大叫,然后等待回声”。但这个方法有个问题。
如果雪在冰面上堆积,就会把海冰压入水中,这意味着科学家们必须考虑到冰面上的积雪量才能够准确估计出海冰的厚度。之前许多的研究小组都在使用以前基于各大洋漂流站收集数据所构建的积雪地图,该地图能够告诉科学家们在一年之中不同时间北极不同地区的积雪厚度。
问题是这些数据都是几十年前的了。这份地图并没有考虑到这些年来海冰由于北极温度上升所发生的变化。
美国国家航空航天局(NASA)研究海冰的专家Nathan Kurtz评价E&E新闻公司(E&E News)的新研究时说:“在绘制地图时,北极大部分地区都被多年前的陈冰覆盖”。
陈冰存在的时间不止一个季度,因此要比初次结的冰厚得多。但研究显示最近的几十年内,由于北极气温上升,许多陈冰已经消失了。而剩下的存在时间较短的冰没有足够的时间积雪。这意味着曾经的积雪地图可能无法反映现在温度更高的北极的真实情况了。
新的研究使用了一种更动态的积雪模型来预测北极沿海地区的海冰厚度,该模型发现每年海冰厚度的波动程度要比之前研究所认为的剧烈得多。
模型还发现,随着时间的推移,海冰正在逐渐变薄,而这种变薄趋势要比之前研究所指出的更加迅速。
相比于海冰广度的变化趋势,海冰厚度的变化趋势并不常被人提及。但是更薄更脆弱的海冰可能会对北极的气候系统以及在北冰洋进行的人类活动造成极其严重的影响。
更薄的海冰更容易破裂,在夏天融化更快,并且会让更多的阳光抵达下方的水域,这会加快北极气温的上升,使得海冰广度更快缩减。这种现象虽然也有可能让船只航行和石油钻探变得更容易,但同时也会让原住民社群的海上捕鱼以及捕猎活动变得更加困难。

船只航行 图片来源:pixabay
海冰厚度还能够帮助科学家们建立气候模型从而预测未来北极气候的改变,因此数据的准确性尤为重要。新的研究指出了使用最新雪测量数据的重要性,同时也指出在北极某些地区使用不同的积雪地图会得到不同的结果。
这不是该问题第一次被提出了。Kurtz表示大概在10年前,科学家们就开始更新修改老版的积雪地图来适应温度更高、海冰存在时长更短的北极。
他说:“这个地图虽然比较有效,但仍然有它的局限性,如果我们能够得到更好的技术,更好的模型数据,我们最好进一步改进地图”。
在最近几年,各研究所已经开始使用更新的、更加动态的积雪模型。
例如,NASA就建立了自己的模型,并且将其使用在了调查包括海冰高度及厚度的极地气候变化的ICESat-2卫星任务研究之中。NASA科学家Kurtz表示该模型类似于Mallett新研究中使用的积雪模型。
与此同时,政府间气候变化专门委员会公布的2019特殊报告指出,有关冰面上积雪厚度的数据仍然十分稀少,这极大限制了对海冰厚度的估计能力。但是已经有些趋势十分明显了。在过去几十年里,北冰洋的海冰因为陈冰被新的冰层替代而变得越来越薄。
Mallett表示,科学家们正在努力更好地预测海冰变薄的速率及区域,获取更准确的有关积雪的数据也是一大进步。他说:“对于那些真的对海冰热衷到去追踪海冰厚度的人来说,事情要变得更加有趣了”。
撰文:Chelsea Harvey
翻译:先雨
审校:殷姝雅
引进来源:科学美国人

本文来自:中国数字科技馆
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