Шельфовые ледники в Антарктиде, такие как видимый здесь шельфовый ледник Гетца, чувствительны к повышению температуры океана. Океан и атмосферные условия являются одними из движущих сил потери ледяного покрова, которые ученые рассмотрели в новом исследовании, оценивающем дополнительное повышение глобального уровня моря к 2100 году. Фото: Джереми Харбек / НАСА
Международные усилия, в которых приняли участие более 60 ученых по льду, океану и атмосфере из трех десятков международных организаций, позволили получить новые оценки того, какое влияние таяние ледяных щитов Земли может оказать на глобальный уровень моря к 2100 году. Если выбросы парниковых газов продолжатся быстрыми темпами, Ледяные щиты Гренландии и Антарктиды могут вместе способствовать более чем 15 дюймам (38 сантиметрам) глобального повышения уровня моря – и это превышает количество, которое уже было вызвано потеплением климата Земли.
Результаты этих усилий соответствуют прогнозам, содержащимся в специальном докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) по океанам и криосфере за 2019 год. На талую воду ледяных щитов приходится около трети общего повышения уровня мирового океана. В отчете МГЭИК прогнозировалось, что вклад Гренландии в глобальное повышение уровня моря в период с 2000 по 2100 годы составит от 3,1 до 10,6 дюймов (от 8 до 27 см), а от Антарктиды – от 1,2 до 11 дюймов (от 3 до 28 см).
Эти новые результаты, опубликованные на этой неделе в специальном выпуске журнала. Криосфера, взятые из Проекта взаимного сравнения моделей ледового покрова (ISMIP6) во главе с НАСАЦентр космических полетов имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд. Это исследование – одна из многих попыток ученых спрогнозировать влияние потепления климата на таяние ледяных щитов, понять его причины и отследить повышение уровня моря.
«Одна из самых больших неопределенностей, когда речь заходит о том, насколько повысится уровень моря в будущем, – это то, какой вклад будут вносить ледяные щиты», – сказала руководитель проекта и ледовый ученый Софи Новицки, сейчас Университет Буффало, а ранее в НАСА Годдард. «И то, сколько ледяных щитов вносит, действительно зависит от того, что будет делать климат».
«Сила ISMIP6 заключалась в том, чтобы объединить большинство групп по моделированию ледникового покрова по всему миру, а затем установить связь с другими сообществами специалистов по моделированию океана и атмосферы, чтобы лучше понять, что может случиться с ледовыми щитами», – сказал Хайко Гельцер, ученый из Утрехтского университета в Нидерландах, сейчас работает в Норвежском исследовательском центре NORCE в Норвегии. Гельцер возглавлял проект ISMIP6 по исследованию ледникового покрова Гренландии.
С повышением температуры воздуха, тающим поверхность ледяного покрова, и повышением температуры океана, вызывающим отступление ледников, оканчивающихся океаном, ледяной щит Гренландии вносит значительный вклад в повышение уровня моря. Команда ISMIP6 исследовала два различных сценария, которые МГЭИК разработала для будущего климата, чтобы спрогнозировать повышение уровня моря в период с 2015 по 2100 год: один с быстрым увеличением выбросов углерода, а другой с более низкими выбросами.
В сценарии с высокими выбросами они обнаружили, что ледяной щит Гренландии приведет к дополнительному повышению глобального уровня моря примерно на 9 см к 2100 году. В сценарии с более низкими выбросами потеря ледяного покрова приведет к повышению глобального уровня моря. примерно на 1,3 дюйма (3 см). Это выходит за рамки того, что уже было суждено быть потеряно из-за ледникового покрова из-за повышения температуры между доиндустриальными временами и сейчас; Согласно предыдущим исследованиям, «фиксированный» вклад в повышение глобального уровня моря к 2100 году составит около четверти дюйма (6 миллиметров) для ледникового щита Гренландии.
Команда ISMIP6 также проанализировала антарктический ледяной покров, чтобы понять, сколько таяния льда в результате будущего изменения климата добавит к повышению уровня моря, помимо того, что уже привело к недавнему потеплению. Потери льда из-за антарктического ледникового покрова предсказать труднее: на западе теплые океанские течения размывают дно больших плавучих шельфовых ледников, вызывая потери; в то время как обширный ледяной щит Восточной Антарктики может набирать массу, поскольку более высокие температуры вызывают увеличение количества снегопадов.
Результаты указывают на более широкий диапазон возможностей, от изменения ледникового покрова, которое снижает уровень моря на 3,1 дюйма (7,8 см), до его увеличения на 12 дюймов (30 см) к 2100 году с различными климатическими сценариями и входными данными климатических моделей. Согласно исследованию, региональные прогнозы показывают наибольшие потери в Западной Антарктиде, ответственной за повышение уровня моря на 7,1 дюйма (18 см) к 2100 году в самых теплых условиях.
«Регион моря Амундсена в Западной Антарктиде и Земля Уилкса в Восточной Антарктиде являются двумя регионами, наиболее чувствительными к потеплению температуры океана и изменяющимся течениям, и будут продолжать терять большое количество льда», – сказала Элен Серусси, ледовый ученый из НАСА. Лаборатория в Южной Калифорнии. Серусси руководил моделированием антарктического ледяного покрова в рамках проекта ISMIP6. «Благодаря этим новым результатам мы можем сосредоточить наши усилия в правильном направлении и знать, над чем нужно работать, чтобы продолжать улучшать прогнозы».
Различные группы в сообществе ISMIP6 работают над различными аспектами моделирования ледяного покрова. Все они разработаны, чтобы лучше понять, почему ледяные щиты меняются, и улучшить оценки того, сколько ледяных щитов будет способствовать повышению уровня моря. Другие недавние исследования ISMIP6 включают:
- Как исторические условия и повышение температуры океана, которое приводит к таянию плавучих шельфовых ледников снизу, играют значительную роль в потере антарктического льда? (Риз и др., 2020)
- Как внезапное и продолжительное обрушение плавучих шельфовых ледников влияет на антарктический ледяной щит в целом? (Sun et al., 2020)
- Как преобразовать крупномасштабные климатические данные в местные условия, которые можно использовать в моделях ледяного покрова? (Barthel et al., 2020; Slater et al; 2019, 2020; Nowicki et al., 2020, и Jourdain et al., 2020)
«Потребовалось более шести лет семинаров и телеконференций с учеными со всего мира, работающими над моделированием ледникового покрова, атмосферы и океана, чтобы создать сообщество, которое смогло в конечном итоге улучшить наши прогнозы повышения уровня моря», – сказал Новицки. «Причина, по которой это сработало, заключается в том, что полярное сообщество невелико, и мы все очень заинтересованы в правильном решении этой проблемы будущего уровня моря. Нам нужно знать эти цифры ».
Новые результаты помогут информировать Шестой отчет МГЭИК, который планируется выпустить в 2022 году.
Ссылки:
«Будущий вклад гренландского ледяного щита в уровень моря: исследование ISMIP6 на многомодельном ансамбле» Хайко Гельцер, Софи Новицки, Энтони Пейн, Эрик Ларур, Хелен Серусси, Уильям Х. Липскомб, Джонатан Грегори, Аяко Абэ-Оучи , Эндрю Шеперд, Эрика Саймон, Сесиль Агоста, Патрик Александер, Энди Ашванден, Элис Бартель, Рейнхард Калов, Кристофер Чемберс, Янгмин Чой, Джошуа Куззон, Кристоф Дюма, Тамсин Эдвардс, Денис Феликсон, Ксавьер Феттвейс, Николас Р. Гревейколледж , Анжелика Гумберт, Филипп Хайбрехтс, Себастьян Ле Клек’х, Виктория Ли, Гюнтер Леги, Крис Литтл, Дэниел П. Лоури, Матье Морлигем, Изабель Ниас, Орельен Кике, Мартин Рюкэмп, Николь-Жанна Шлегель, Дональд А. Слейтер, Робин С. Смит, Фиамма Странео, Лев Тарасов, Родерик ван де Валь и Мишель ван ден Брук, 17 сентября 2020 г., Криосфера.
DOI: 10.5194 / tc-14-3071-2020
«ISMIP6 Антарктида: многомодельный ансамбль эволюции антарктического ледяного покрова в 21 веке» Элен Серусси, Софи Новицки, Энтони Дж. Пейн, Хайко Гельцер, Уильям Х. Липскомб, Аяко Абэ-Учи, Сесиль Агоста, Торстен Альбрехт , Ксилар Эсей-Дэвис, Элис Бартел, Рейнхард Калов, Ричард Куллатер, Кристоф Дюма, Бенджамин К. Гальтон-Фенци, Руперт Гладстон, Николас Р. Голледж, Джонатан М. Грегори, Ральф Грев, Тор Хаттерманн, Мэтью Дж. Хоффман, Анжелика Гумберт, Филипп Хайбрехтс, Николя К. Журден, Томас Кляйнер, Эрик Ларур, Гюнтер Р. Леги, Дэниел П. Лоури, Чистофер М. Литтл, Матье Морлихем, Фрэнк Паттин, Тайлер Пелле, Стивен Ф. Прайс, Орелиен Кике, Ронха Риз , Николь-Жанна Шлегель, Эндрю Шеперд, Эрика Саймон, Робин С. Смит, Фиамметта Странео, Сайнан Сан, Люк Д. Трусель, Йонас Ван Бридам, Родерик С.В. ван де Вал, Рикарда Винкельманн, Чен Чжао, Тонг Чжан и Томас Цвингер, 17 сентября 2020, Криосфера.
DOI: 10.5194 / tc-14-3033-2020
