根据一项发表于Science Advances的涉及三种模型的新研究揭示,西部南极冰盖(WAIS)内的思韦茨冰川(Thwaites Glacier)可能没有像此前人们认为的那样容易受到“海洋冰崖不稳定性(Marine Ice Cliff Instability,简称MICI)的影响。海洋冰崖不稳定性一旦启动,这种灾难性的失控进程可能会引发冰川不可阻挡的消退,并随后导致海平面的快速上升。然而,现在的研究结果表明,即使在最坏的情况下,思韦茨冰崖崩解率仍必须先增加25倍才能启动这种前馈回路。研究作者Mathieu
Morlighem和同事写道:“我们的研究结果显示,在21世纪可能的冰川构造情况下,阿蒙森海湾(Amundsen
Sea Embayment)以及西部南极冰盖并不易受到海洋冰崖不稳定性的影响。然而,我们的研究结果并不表明西部南极冰盖是稳定的。”如果海洋冰崖不稳定性真的发生,南极冰盖的部分崩塌将令全球海平面迅速升高。“联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)”的最新评估提出了一个极端情景,即到2100年时全球平均海平面的上升幅度将翻一番,并在2300年时全球平均海平面的上升幅度会超过16米。该情景包含海洋冰崖不稳定性,其中冰架崩塌会引发由冰盖断裂引起的冰崖崩解的自维持循环。在调查西部南极冰盖演变为海洋冰崖不稳定性的倾向性时,Morlighem等人将焦点放在思韦茨冰川上,其是21世纪海平面上升的一个重要促成因素。研究团队使用了在三种最坏情况参数下的冰盖模型,其中包括思韦茨冰架完全及立即崩塌时的冰盖模型。图1. 思韦茨冰川的底部形状和两次崩塌实验模拟的冰锋位置
(A)思韦茨冰川下方的底部形状和其旁边的海洋水深测量,白线表示2015年时的冰锋,橙线表示2015年时的冰川接地线。(B)2015年冰架崩塌后初始给定的冰锋位置及100年后叠加在冰架底部地形上的模拟冰锋位置。“E”和“W”黑线表示图3中显示的冰崖高度截面的范围。(C)冰川接地线消退50年后的初始给定的冰锋位置及之后20年的冰锋位置。
总体而言,这些模型结果显示,在没有海洋冰崖不稳定性的情况下,冰川在100年内的退缩幅度很小。大多数冰崖的高度不足以在冰架崩解时垮塌。作者还对这样的场景进行了模拟:如果思韦茨冰架以稳定的速度退缩而不是立即崩塌,50年后会发生什么。在这些情况下会产生更多的因冰架崩塌而跨塌的高大冰崖,但仍然不会启动海洋冰崖不稳定性。作者推断:“冰架崩塌率需要增加25倍才能引发崩塌锋面的退缩。”而领域内学者Alexander Robel也在发表于同期Science Advances的一篇相关的Focus文章中进一步探讨了这些发现的后果。”
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