Новое исследование показывает, что ускорение глобального повышения уровня моря неизбежно после планетарного потепления на 1,8℃
Глобальный средний уровень моря поднялся за последнее столетие примерно на 20 см, отчасти из-за теплового расширения морской воды, таяния ледников и ледяных щитов и изменений в запасах подземных вод. Эта тенденция, вероятно, усилится в ответ на увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере и антропогенное потепление. Поскольку значительная часть населения мира проживает вблизи береговых линий, крайне важно обеспечить точные прогнозы глобальных и региональных будущих тенденций и ограничить остающиеся неопределенности. Наибольшая неопределенность связана с реакцией антарктического ледяного щита (АИС) на парниковое потепление.
Моделирование ледяных щитов в автономном режиме, обусловленное климатом, широко использовалось для оценки того, какой вклад ледяные щиты могут внести в будущее глобальное повышение уровня моря.
Ледяной щит, ледниковый щит — покровный ледник с площадью поверхности, превышающей 50 000 км², и толщиной, превышающей 1000 м
Как правило, эти модельные прогнозы не учитывают двустороннего взаимодействия между ледяными щитами и климатом. Чтобы количественно оценить воздействие обратных связей между льдом, океаном и атмосферой, здесь мы проводим моделирование парникового потепления с помощью связанной модели глобального климата и ледяного покрова средней сложности.
Следуя сценариям выбросов Общего социально-экономического пути (SSP) 1-1,9, 2-4,5, 5-8,5, модель имитирует вклад ледяного щита в глобальное повышение уровня моря к 2150 году в размере 0,2 ± 0,01, 0,5 ± 0,01 и 1,4 ± 0,1 м. соответственно.
Взаимодействия антарктического океана, ледникового щита и шельфового ледника усиливают в будущем подповерхностное базальное таяние, в то время как атмосферное охлаждение, вызванное пресной водой, снижает поверхностное таяние и откалывание айсбергов. Комбинированный эффект, вероятно, замедлит вклад Антарктиды в глобальное повышение уровня моря по сравнению с несвязанной конфигурацией модели ледяного щита, вызванной климатом.
Результаты исследований показывают, что оценки будущего повышения уровня моря фундаментально зависят от сложных взаимодействий между ледяными щитами, айсбергами, океаном и атмосферой.
Моделирование ледяных щитов в автономном режиме, обусловленное климатом, широко использовалось для оценки того, какой вклад ледяные щиты могут внести в будущее глобальное повышение уровня моря.
Ледяной щит, ледниковый щит — покровный ледник с площадью поверхности, превышающей 50 000 км², и толщиной, превышающей 1000 м
Как правило, эти модельные прогнозы не учитывают двустороннего взаимодействия между ледяными щитами и климатом. Чтобы количественно оценить воздействие обратных связей между льдом, океаном и атмосферой, здесь мы проводим моделирование парникового потепления с помощью связанной модели глобального климата и ледяного покрова средней сложности.
Следуя сценариям выбросов Общего социально-экономического пути (SSP) 1-1,9, 2-4,5, 5-8,5, модель имитирует вклад ледяного щита в глобальное повышение уровня моря к 2150 году в размере 0,2 ± 0,01, 0,5 ± 0,01 и 1,4 ± 0,1 м. соответственно.
Взаимодействия антарктического океана, ледникового щита и шельфового ледника усиливают в будущем подповерхностное базальное таяние, в то время как атмосферное охлаждение, вызванное пресной водой, снижает поверхностное таяние и откалывание айсбергов. Комбинированный эффект, вероятно, замедлит вклад Антарктиды в глобальное повышение уровня моря по сравнению с несвязанной конфигурацией модели ледяного щита, вызванной климатом.
Результаты исследований показывают, что оценки будущего повышения уровня моря фундаментально зависят от сложных взаимодействий между ледяными щитами, айсбергами, океаном и атмосферой.
Оценки были получены с помощью автономных моделей ледяных щитов, в которых используются атмосферные и океанические воздействия из прогнозов будущих моделей климата. Соответственно, необходимо рассмотреть несколько вопросов:
1) Нестационарная и равновесная климатическая чувствительность текущего поколения моделей земной системы все еще имеют остаточные неопределенности 1,5–2,2 K и 2,6–4,1 соответственно,
2) Несколько процессов, таких как откалывание айсбергов или базальное таяние недостаточно хорошо ограничены и представлены; кроме того, различные модели ледникового щита демонстрируют разную чувствительность к сценариям потепления
2)Влияние взаимосвязи климата и ледяного щита не учитывается в имитационном моделировании офлайн-моделей ледяного щита, хотя оно может играть важную роль в Изменение климата Южного полушария.
Здесь авторы представляют новый набор связанных моделей будущей земной системы, которые охватывают важные взаимодействия между атмосферой, океаном, ледяными щитами, шельфовыми ледниками и айсбергами в обоих полушариях.
Данные наблюдений показывают, что сброс талых вод АИС увеличился за последние десятилетия14,15. Это, в свою очередь, может усилить стратификацию Южного океана (ЮО) и подповерхностное потепление из-за снижения вертикального теплообмена. Подповерхностное потепление Южного океана (SSO) усиливает таяние под шельфом, что может привести к уменьшению поддерживающего эффекта шельфового ледника на лежащий на мели лед. Как следствие, поток ледяных потоков может ускориться по направлению к океану, что приведет к повышению SL. Эти процессы могут дополнительно усиливаться другими обратными связями, в том числе нестабильностью морского ледяного щита (MISI) вдоль ретроградных склоно, гидроразрывом пласта и нестабильностью морского ледяного утёса (MICI) — все они остаются плохо ограниченными.
Чтобы количественно оценить влияние этих взаимодействий на будущие проекции SL, необходимо использовать связанные глобальные модели климата и ледникового щита, которые охватывают сложные взаимодействия между компонентами климата и динамикой и термодинамикой ледяных щитов, шельфовых ледников и айсбергов.
Моделирование включает 8000-летний связанный доиндустриальный запуск для инициализации и 10-членный ансамбль моделирования, вызванный увеличением концентрации CO2 в соответствии со сценариями Общего социально-экономического пути (SSP) 1–1,9, 2–4,5 и 5–8,530. до 2150 г. н.э.
