當前的氣候模型模擬高估了未來的海平面上升
南極冰蓋的融化速度主要受南極洲周圍海洋溫度升高的控制。烏特勒支大學的科學家使用一種新的,更高分辨率的氣候模型模擬,發(fā)現(xiàn)海洋溫度升高的速度要比當前分辨率更高的模擬速度慢得多。因此,預計100年內的海平面上升將比當前模擬的預期低約25%。這些結果今天發(fā)表在《科學進展》雜志上。
對未來海平面上升的估算是基于大量的氣候模型模擬。這些模擬的輸出有助于了解未來的氣候變化及其對海平面的影響。氣候研究人員不斷致力于改進這些模型,例如通過使用更高的空間分辨率來考慮更多細節(jié)。Henk Dijkstra教授說:“高分辨率模擬可以更準確地確定海洋環(huán)流。” 連同他的博士學位 候選人Renévan Westen,在過去的幾年中,他一直在高分辨率氣候模型模擬中研究洋流。
海洋漩渦
新的高分辨率模型考慮了海洋渦流過程。渦流是海洋循環(huán)中較大的(10-200 km)渦旋和湍流特征,有助于熱量和鹽分的傳輸。在模擬中添加海洋渦流可以更真實地表示南極洲周圍的海洋溫度,這對于確定南極冰蓋的質量損失至關重要。Van Westen解釋說:“南極冰原被冰架包圍,這減少了陸地冰向海洋的流動。” “南極洲周圍較高的海洋溫度增加了這些冰架的融化,導致陸地冰加速進入海洋,從而導致更多的海平面上升。”
新高分辨率模型(左)與以前使用的低分辨率模型(右)的比較。圖片來源:烏得勒支大學
當前的氣候模型模擬并沒有考慮到海洋渦流,但預測到南極洲周圍的海洋溫度會隨著氣候變化而上升。新的高分辨率模擬顯示了非常不同的行為,并且在氣候變化下南極洲附近的某些地區(qū)甚至變得涼爽。范·韋斯滕說:“這些地區(qū)在氣候變化下似乎更具彈性。” Dijkstra補充說:“由于海洋渦流效應,人們獲得了截然不同的溫度響應。”
超級電腦
新的高分辨率模型預計由于冰架融化而導致的質量損失較?。号c當前的氣候模型相比,僅為三分之一。Van Westen提到,這將使未來100年全球海平面的上升幅度降低25%。“盡管海平面將繼續(xù)上升,但這對低洼地區(qū)來說是個好消息。在我們的模擬中,海洋渦旋在海平面預測中起著至關重要的作用,表明這些小規(guī)模海洋特征可能會產生全球影響。”
團隊花了大約一年的時間在阿姆斯特丹SURFsara的國家超級計算機上完成高分辨率模型仿真。Dijkstra:“這些高分辨率模型需要大量的計算,但是非常有價值,因為它們揭示了研究氣候變化時應考慮的較小規(guī)模的物理過程。”