RealClimate徽标


热带冰川退却

提交如下: -埃里克,2005年5月23日

在上一篇题为世界冰川撤退,我们强调了J.Oerlemans世卫组织收集了世界各地的冰川数据,并用它们估算了过去400年的温度变化。随后在线讨论中出现的一个问题是,欧莱曼在多大程度上依赖于热带地区的冰川(回答:他没有)。以及这些地区冰川消融背后的原因。Raymond Pierrehumbert先生,芝加哥大学的气候动力学家,请写一篇客座社论,进一步澄清我们对热带冰川退却所做的和不知道的事情。betway体育手机版皮埃尔·伦贝特的社论如下。-埃里克

1。介绍

热带地区,大致上定义为30N到30S纬度的区域,几乎占地球表面积的一半;他们有70%的人口,以及绝大多数生物多样性。此外,热带地区是地球能量平衡的“聚集区”。由于大量过剩的太阳能被输出,以帮助温暖地球的其余部分。因此,热带气候变化的检测和表征是一个非常值得关注的问题。评估气候模型重现这一变化的能力是确定模型预测未来温室气体含量增加时气候变化方式的准确性的一个重要部分。

图1:秘鲁安第斯山脉的Qori Kallis冰川

在整个热带地区,冰川正在消融。有记录的例子包括奎尔卡亚[汤普森,等。1993,华斯卡兰[拜尔,2000;Kaser和Osmaston,2002年],Zongo和Chacaltaya【Francou等人2003年;瓦格农等。1999在S.美国;LewisRwenzori和乞力马扎罗(更恰当地说,基博)东非的冰川1984;Kaser和Osmaston,2002。有迹象表明喜马拉雅冰川广泛退却,包括亚热带的大索浦,但是,对这一地区的定量了解必须等待同行对最近完成的46000个中国冰川库存的审查分析。奎尔卡亚案,在Andes,特别有趣,因为它提供了近期异常变暖趋势的直接证据。在1976年第一次钻取山顶核心时,冰的化学成分在其深度上显示出保存完好的年度分层。时间跨度为1500年。当1991年试图通过重画来更新记录时,人们发现,自1976年以来,冰层表面的广泛融化使融化的融水渗透,使得核心顶部20米处的年度循环消失了。在过去的1500年中,在首脑会议上的任何时候都没有发生过类似的融化,表示增加了150米,1976年至1991年间,发生明显融化的高度。一幅生动的动画展示了从奎尔卡亚流出的库里卡利斯冰川的退却。在这里.

由于热带高山冰川年代久远,大面积的冰川消融更加引人注目。它们在数千年的自然气候波动中幸存下来,只有在其他气候指标——特别是地表温度——显示出人类对气候影响的印记时,才会出现下降。奎尔卡亚至少有1500岁,大索坡有9000年的历史,华夏兰也经历了19000年。这些冰川最终消亡的日期尚未确定,但是乞力马扎罗北部的冰原可能在20年内消失,在经历了11000年之后。

图2。顶部:华斯卡兰国家公园的亚纳帕卡冰川,秘鲁(来自拜尔,2000)。底部:埃琳娜冰川。斯坦利在刚果-乌干达边境附近的Rwenzori地块。(来自Kaser和Osmaston,2002)。

热带冰川无疑告诉我们,热带气候已经发生了一些不寻常的事情——可能是几个世纪甚至几千年来前所未有的事情。目前的问题是确定他们所指出的气候变化的许多特征中的哪一个,在多大程度上,这些变化可以归因于人为增加温室气体引发的一连串事件。

2。热带冰川物理入门

热带冰川之所以存在,是因为温度随海拔下降,由于空气的可压缩性。当热空气上升时,它会膨胀和冷却。一些冷却被水蒸气冷凝释放的热量抵消,必威官网导致气温以目前每公里海拔6.5摄氏度以上的速度下降。在唐加,你可能在31摄氏度的温度下艰难地穿过潮湿的低地,但与此同时,在乞力马扎罗山顶,海拔5892米,气温是零下7度。

制造热带冰川的下一个要素是降水,在高,寒冷的海拔会像雪一样下坠。维持冰川所需的降雪率取决于冰川冰的清除率,称为烧蚀率.

与外热带相比,全年平均日热带温度变化不大。地表温度的大部分变化都是在昼夜时间尺度上。另一方面,降水的季节周期性较强。在热带地区,季节的特点是湿的和。干燥的,而不是寒冷热的。

热带气候的另一个重要特征是,一旦超过靠近地球表面的较浅层,水平温度变化就很微弱。这一特性源于不可动摇的动力学考虑,与地球在热带的自转的微弱影响有关,其中局部垂直几乎垂直于地球的旋转轴。如果没有强大的科里奥利力来平衡由温度变化引起的压力差,热带物质重新分布,直到水平温度梯度几乎消除。[Pierrehumbert,1995年;索贝尔et al.,2001]温度的水平均匀性是某种理想化,在热带的边缘变得不那么有效,但是温度比其他气象场(降水,湿度,以及云量)影响山脉冰川。由于热带自由对流层温度的空间均匀性,当我们看到热带冰川协同退去,有充分的理由认为气温起着直接的作用,在整个热带地区,气温是一个可以锁定的变化。例如,热带雪线在最后一次冰期最大值期间均匀下降了900米,这通常归因于冷却作用[Porter 2betway体育手机版001]。事实上,第一个迹象表明,以浮游生物为基础的对冰川期热带气候降温的估计有问题。

图3.1950-1995年赤道500毫巴水平的气候平均温度。这个高度大约在乞力马扎罗山顶的高度。结果基于NCEP数据集。请注意,在整个地球上,年平均赤道温度变化仅为1.5摄氏度。

雪或冰有两种主要的质量损失方式:通过融化(固体转化为液体)或升华(固体转化为蒸汽)。两种转变都需要能量。用升华法将一公斤冰转化为水蒸气所需的能量是用熔融法将一公斤冰转化为液态水所需能量的8.5倍。因此,如果条件允许冰川表面变暖到0摄氏度,给定能量输入所能维持的烧蚀量显著增加。升华的水蒸气总是被空气带走,但融水的命运对熔化烧蚀有很大影响。从陡峭的冰崖流出,或者通过水通过孔隙或裂缝渗透的冰下流动,将大部分熔化转化为烧蚀。如果融化的水渗入冰川并重新冻结,对消融的影响更为有限和间接。

可以找到能量预算确定烧蚀的详细描述在这里,但故事的简化版本如下。与中纬度相比,热带冰川没有以高于冰点气温为特征的夏季融化季节。低空部分可通过全年暴露在冰冻空气中直接加热,但在高海拔地区,太阳光的吸收最终会提供维持消融的所有能量。然而,能量平衡中的其他术语直接或间接影响可供烧蚀的吸收太阳辐射量。这些术语对气温很敏感,大气湿度,阴云密布,还有风。白天的冰川表面温度通常必须高于空气温度,以关闭能源预算;因此,即使气温保持在冰点以下,也可能发生融化。因为熔化比升华更有效,大气条件(包括空气温度)的适度变化影响烧蚀的主要方式是改变熔化发生的时间,以及可供熔化的能量。特别地,通过红外和湍流加热效应,必威官网气温升高迫使冰川表面变暖,使熔化更容易发生。

除了给冰川增加质量外,降水通过改变冰川吸收的阳光量对冰川质量平衡有间接影响。这是因为新雪比旧雪或裸露的冰反射更多。反射率效应可能比直接由降水(moelg和hardy,2004。因为薄薄的一层雪和厚厚的一层一样具有反射性,反射率效应比年平均降雪量更依赖于降雪的季节分布。

健康的冰川在高海拔有堆积区,在低海拔有消融区;积冰区的冰流不断地为冰川舌提供能量,这些冰川舌会渗入消融区。将积聚区与消融区分开的高度称为平衡线高度.当气候变化导致平衡线上升时,冰川收缩,但是他们停在一个新的,较小的平衡尺寸。然而,如果平衡线上升到山顶,堆积带完全消失了,冰川注定要灭亡。这件事发生在查卡塔亚,根据近期有限的观察结果[Moelg和Hardy,2004年],也在乞力马扎罗的山顶冰川上。

三。乞力马扎罗:图标还是红鲱鱼?

冰川就像你的银行账户。你的财富是增加还是减少取决于你存了多少钱。你每年提取多少钱?乞力马扎罗冰川濒临破产,但这是由于过度提款还是储蓄不足?这个,本质上,Kaser等人在论文中提出(但未解决)的问题。〔2004〕。本文对重视热带冰川物理的重要工作发挥了重要作用。这有助于从冰川消退数据中梳理出热带气候变化的记录。它也被广泛曲解。

论文最引人关注的方面是乞力马扎罗峰冰川的退却可以用降水量减少来解释。没有任何必要引起当地气温上升的趋势。这些论点对上层人士来说是特别的,乞力马扎罗寒冷的冰川,并不是泛指其他热带冰川。正如作者指出的,即使整个过程归结为有利于消融的降水变化,这些条件在整个20世纪的持续存在,仍然可能是全球变暖的间接影响,通过海面温度对大气环流的远程影响。

支持降水假设的第一个主要证据是,乞力马扎罗冰川的退缩始于19世纪末——在明显的人为变暖开始之前——并与向干旱条件的转变同时发生,维多利亚湖水位下降证明了这一点。这确实是一个令人信服的论据,有利于早期的撤退(直到1900年左右)是由降水驱动的。这是个谬论,然而,得出结论,19世纪晚期降水量下降是持续退却的原因,最终的死亡,在随后的一个世纪左右。毕竟,19世纪晚期降水量下降,维多利亚湖在一个新的较低水平,无干燥和消失。为什么乞力马扎罗冰川会有什么不同呢?这也是找到一个平衡的问题,在这个平衡中,质量的速率等于质量的速率?初始退退退与降水量变化的关系与这个问题无关。

大多数支持东非冰川退却降水效应主导地位的实地研究只支持退却初期降水的作用,到20世纪初。例如,[Kruss 1983]有这句话要说的是关于刘易斯冰川。betway体育手机版肯尼亚:“19世纪最后四分之一年降水量减少了150毫米左右,紧接着,20世纪上半叶,长期气温上升了零点几摄氏度,以及相关的反照率和云量变化,这是刘易斯冰川在过去100年中损耗最可能的原因。

此外,如果只看1880年以来维多利亚湖的水位,人们就会误以为1880年的高降水量是“正常的”,随后向干旱状态的转变使冰川处于比以前更干燥的环境中。事实是,在整个记录中,干湿位移的幅度相似。更正确的说法是,1880年代表了持续时间不到十年的湿峰中心——11000年前冰川生命中的一段很短的时间——随后的干燥代表着恢复到“正常”状态,如随附的长期湖平面图所示,从[尼科尔森和尹,2001。事实上,在1960年左右的几年里,在随后的几年里适度地向更潮湿的环境转变,将维多利亚湖的水位恢复到高水位1.5米以内。这一水平与1880年湿峰前十年的水平相当,大大高于19世纪前半叶的估计值。更重要的是,乞力马扎罗冰川在大约4000年前发生的300年非洲干旱中幸存下来,betway体育手机版根据冰芯记录推断[Thompson等人,2002。这场干旱是如此严重,以至于它甚至牵连到了许多遭受它影响的文明的崩溃。如果乞力马扎罗冰川在早期的降水波动中幸存下来,这一次有什么不同导致了它即将消失,如果不是与人为气候变化有关的东西?

图4:维多利亚湖水位数据,尼科尔森和尹(2001)之后。这个湖有点像一个巨大的雨量计,所以湖面是降水量的一个代表。1840年以前的数据不是基于个别年份的水平测量,但历史报告的总体趋势。

Kaser等人还认为,热带地区的地表和对流层中部(乞力马扎罗高度)温度趋势较弱,在“近几十年”中,其中一篇支持这一观点的论文是[Gaffen等人,2000,包括1960年到1997年。事实上,这项研究表明,1979-1997年期间对流层中温度呈弱(冷却)趋势,但更重要的是,这项研究显示,在整个1960-1997年期间,对流层中的暖化趋势显著,每十年0.2摄氏度。此外,几乎没有十四行诗在内热带地区,空间覆盖率参差不齐,还有仪器和昼间采样误差的问题,这些问题可能使过去十年对这一趋势的检测更加复杂。分析卫星数据由[傅等]2004年]揭示了热带对流层中温度趋势,持续到1979年后,以每十年0.16摄氏度的速betway体育手机版度。当人们回忆起高空的热带温度在地理上是一致的,这些数据有力地支持了东非冰川,与其他人一样,受到了气候变暖的影响。与此相反的是东非高原的地表温度记录,由[Hay等人2002]报告。该数据集显示了覆盖位置的表面温度趋势很小,在20世纪。然而,表面温度在地理上比对流层中部温度变化更大,受昼间循环和土壤水分的强烈影响。表面温度的大的年代际和局部变化可能干扰了对底层温度趋势的检测(更多的“噪音”更少的“信号”)。目前尚不清楚这种温度趋势的估计是否比探空仪和卫星估计更与乞力马扎罗峰条件相关。

因为通过升华去除质量需要大量的能量,在所有烧蚀都是由升华引起的情况下,烧蚀速率对条件变化(空气温度或降水决定的表面反射率)非常不敏感。[Kaser等人]的讨论经常被误解为意味着高海拔、寒冷的乞力马扎罗冰川只受升华的影响。然而,理论上和观测上都有证据表明乞力马扎罗北部冰原的水平面正在融化。并促进消融[Moelg和Hardy 2004;汤普森等人2002年]。根据[汤普森等人2002年],“NIF或SIF芯的其他地方没有出现类似于顶部仪表的熔化特征。”因此,有证据表明乞力马扎罗冰川最近进入了一个新的消融状态。如果融化仅仅是由于19世纪降水量减少导致的反照率降低,它应该更早出现。[Kaser等人]还明确指出,融化是垂直冰崖后退的主要机制。一旦融进画面,烧蚀速率对空气温度更加敏感。

乞力马扎罗的能量和质量平衡研究仅用了两年时间,既非趋势也非长期消融率。尽管如此,这些研究可以用来提供一些初步估计,多少降水量或温度变化必须被调用来解释目前冰川的净消融。根据[莫尔格和哈迪,2004,如果气温比现在低1摄氏度,潜在的烧蚀将每月减少14.2毫米(液态水当量)。这不是一个微不足道的变化,在可获得数据的短时间内,达到测量净消融的32%。这个敏感度估计不是这个问题的最后一句话,由于用于计算能量平衡项的近似公式不确定,忽略了水汽反馈对地表收支的可能影响。

至于降水量,[莫尔格和哈迪,2004年]初步推断,如果降雪量增加到1880年的最大速度,冰川可能处于正质量平衡状态,即使温度保持不变。在这个估计中,每月只有4.2毫米的液态水当量是由于增加了降水量;大部分影响(每月减少烧蚀72mm)是由于降水对反射率的影响。关于这一影响,值得注意的是,在所研究的两年中,测量到的消融差异为2倍,尽管这两年的年平均降雪量是相似的。这强调了消融(通过反射率效应)取决于降雪的季节性分布。这一令人不快的事实破坏了将冰川历史与湖泊水位历史等代表性数据联系起来的努力,只对年平均值敏感。另一个值得注意的是,计算出的烧蚀对降水的敏感性与仅因发生熔化而计算出的灵敏度一样高。如果升华真的是唯一的消融机制,敏感性会降低。

很可能是1880年的降雪率如此之大,如果它一直存在,即使在20世纪和21世纪遭受了什么样的变暖,它也能让冰川存活下来。但是在保持19世纪降水量最大值的思想实验中,有什么意义呢?考虑到那个世纪的其他地方显然没有比今天更潮湿?令人信服的是,降水量与乞力马扎罗冰川消退的温度属性研究必须通过一个解释为什么在11000年的乞力马扎罗冰川历史上以前的干旱期没有导致冰川消失的测试。尚未对任何模型进行此测试。

使用与[Kaser等人]所引用的事实和观察的调色板,人们可以把这幅截然不同的景象描绘成正在发生的事情:乞力马扎罗冰川自大约11000年前开始兴衰。betway体育手机版1880年左右的一个异常潮湿的十年使冰川达到了强烈的正质量平衡。增加它的质量。20世纪初,探险家们发现冰川正从这种异常状态恢复到平衡状态。然而,而不是在20世纪找到一个新的平衡,冰川继续退缩,现在正处于消失的边缘。尽管到目前为止气温一直保持在冰点以下,熔化已经开始发生,冰川的整个表面都在遭受净消融。空气温度的上升与1960年以来在高空观测到的相似,因湿度增加而放大,占强化消融的很大一部分,导致这种强烈的负质量平衡,但是,由于能量和质量平衡观测的跨度很短,精确的比例是非常不确定的。然而,全年降雪量分布的变化,可能与海平面温度的升高有关,这可能降低了冰川的反射率,并在迫使冰川后退方面发挥了比单独改变气温更大的作用。

4。输入怀疑论者

当【Kaser等人】有趣而发人深省的工作从怀疑论者虚假信息操作的机制中出现时,它已经变异得面目全非。哈特兰研究所的报告(在这里在这里是典型的。第一个,以帕特里克·迈克尔斯的一句话开头的“全球变暖的恐惧正在融化”,这句话的标题是:“乞力马扎罗原来只是另一个下雪的工作……”然后从那里开始下坡。所有微妙之处,尝试性,上下文和对立的证据已经丢失。这项研究广泛地阐述了全球变暖的核心原则之一,以一种方式回应怀疑论者对曲棍球棒问题。即使工作是直接引用的,引用时没有说明索赔理由的上下文。尤其是,引用“M_lg和Hardy(2004)”表明,山顶水平冰川表面的质量损失主要是由于升华(即湍流潜热通量),通过湍流显热通量受必威官网空气温度的影响很小。”旨在给人一种空气温度不会产生差异的印象,然而,我们已经看到[Moelg和Hardy,2004]的结果与空气温度可以影响烧蚀的几种方式兼容。

怀疑论者的媒体,尤其是克里顿的回音恐惧状态指出乞力马扎罗撤退与人为全球变暖无关,因为它始于19世纪80年代,在任何明显的CO之前应为响应。前一节讨论了这种推理中的错误。这里的情况让人想起无处不在的“小冰河时代”问题。归因研究的一个事实是,与小冰期结束相关的气候变化与工业变暖时代的开始重叠。因此,一张图表总会给人一种肤浅的印象,即当前的趋势只是一种延续,这种延续始于人类影响之前的事物。使人陷入这样一种谬论:趋势开始的原因与继续发展的原因相同。

哈特兰研究所(Heartland Institute)传播的观点是乞力马扎罗冰川的退却已经被证明是由于森林砍伐造成的,这一观点更加令人震惊。他们引用了Betsy Mason的“一篇发表在《自然》杂志上的文章(“非洲秘密冰”,“自然,11月24日,2003年),其中有一项声明,“尽管它试图将冰的损失归咎于全球变暖,研究人员认为山脚下的森林砍伐更可能是罪魁祸首。Heartland将其称为“研究”,“研究”实际上根本没有科学研究,但一则新闻报道几乎完全是针对尤安·内斯比特的提议,即用一块巨大的防水布包裹乞力马扎罗冰川,以拯救乞力马扎罗冰川。文章从来没有提到“专家”是谁,它也没有引用任何支持这一主张的科学研究。梅森新闻的文章是克里顿引用的“同行评议研究”来证明它是在砍伐森林,不是全球变暖,这导致乞力马扎罗冰川消融。(乔治·蒙比奥在《卫报》上的文章记录了一个类似的怀疑论者对冰川数据的系统性错误陈述的案例。)

2003年11月26日,《纽约时报》的一篇社论通过逐字逐句、不加署名地重复梅森的声明,促进了森林砍伐传说的传播。纽约时报报道安迪·雷夫金3月23日,2004条更加平衡,信息更加丰富,虽然你永远不会从哈特兰编造的引言中知道:

  • “现在钟摆已经摆动,”3月23日纽约时报评论道。“作者写道,干旱的天气限制了帮助维持热带冰川的积雪,而且,通过减少云量,让更多的太阳能沐浴冰川。在干燥中,寒冷条件下,冰没有先融化就蒸发了,一种叫做升华的过程。没有证据表明温度升高导致了熔化。”

在两个引文之间省略了原文的长篇大论,这给人一种误导性的印象,即这是研究者群体中科学观点的钟摆。事实上,雷夫金说的是,就激进主义而言,对全球变暖持怀疑态度的人已经开始使用乞力马扎罗。

即使是令人钦佩的revkin也不完全正确:在水平面上,观察和模拟表明,消融在基线消融和消融对降水和温度的敏感性中起着重要作用;融冰是垂直冰崖的主要消融机制;虽然Kaser等人没有发现关于气温上升的“证据”,betway体育手机版这仅仅是因为现场研究没有涵盖足够长的时间来检测趋势。在别处,雷夫金写道,大多数科学家都同意“一个多世纪以来,它的冰已经在一个几乎可以确定的不可阻挡的撤退中,并且不是由人类造成的,“更准确的说法是,协议的大部分内容只是撤退的开始阶段不是由人类造成的。总的来说,虽然,雷夫金在基础科学方面做得很好。以下完整的引述给了他对文章主旨的良好印象:

  • “我们仅从乞力马扎罗冰川进行了2.5年的实际实地测量,与许多其他地区不同,因此,我们对它们与气候和火山关系的理解才刚刚开始发展”,博士。道格拉斯河哈代马萨诸塞大学地质学家,论文作者,通过电子邮件撰写。“利用这些初步发现反驳甚至质疑全球变暖的荒谬性。”简而言之,乞力马扎罗可能是一个“不管气候议程如何”的上镜代言人山脉,但它远不是一个理想的实验室,检测人类驱动的变暖。关于这一问题的辩论掩盖了冰川和气候专家之间关于全球冰川正在退缩的几乎普遍的共识,可能是温室气体积聚的结果。这些气候怀疑论者不仅对热带地区的其他地区,而且对世界其他地区进行了概括。哈代说。“还有,事实上,全球变暖可能是乞力马扎罗的一部分,也是。”

5。对于其他热带冰川来说,气温的作用是显而易见的。

一般来说,低冰川,延伸到高于冰点气温的海拔以下,对温度更敏感。[Kaser和Osmaston 2002]计算出,这种热带冰川比中纬度冰川对温度更敏感。1摄氏度的升温足以使平衡线(净烧蚀发生在其下方)升高300米。正如我们已经看到的,对于20世纪刘易斯冰川(Mt.肯尼亚)非洲。在其他情况下,气候变暖的作用更为明显。

来自热带和亚热带安第斯山脉的数据表明,20世纪后半叶的降水和云量变化很小,这些数量的变化不太可能解释安第斯冰川的消退。(见[Francou等人,2003)。自1939年以来,热带安第斯山脉的气温每十年至少上升0.1摄氏度,在过去的25年里,这个比率已经翻了三倍多。空气的比湿度增加了,作为常规水汽反馈的一部分,但实际上,在1950年至1990年间,相对湿度也有所增加,表明水蒸气反馈比传统的相对湿度固定的假设强。对Zongo和Chacaltaya冰川能量平衡和消融的详细研究支持了气温升高的重要性,并确定向下红外辐射的增加是暖空气影响传递到冰川表面的主要方式[Wagnon等人1999;弗朗克等,2003。

在亚热带喜马拉雅山脉,有证据表明,来自冰芯同位素数据和附近的气象站有异常的20世纪变暖现象。2003。它们位于北半球外亚热带。因此,我们有证据表明,在南半球的一系列热带纬度地区,气候变暖对冰川产生了影响。美国亚洲北部亚热带气候变暖的证据,一些证据表明,在E.非洲探空仪和卫星提供的一般热带对流层中暖化的证据,以及认为热带自由对流层温度在地理上是一致的一个坚实的理论理由。要让乞力马扎罗不在这张照片中,需要一系列相当反常的(尽管并非不可能)情况。

6。结论和观点

乞力马扎罗之所以引起特别关注,不是因为它是热带气候变化的一个非常重要的指标。但因为它是众所周知的,通过广泛阅读海明威短篇小说。如果有的话,这是整个热带冰川人口的广泛退却,提供了最具说服力的故事。也许人们可以把乞力马扎罗冰川视为一种代表整个人口的“海报儿童”。目前还不清楚这个上镜和魅力海报的孩子是否是一个好的选择的角色。当然,如果海明威写过,“查卡塔亚的雪,”生活会简单得多。

根据目前已知的情况,现在断定乞力马扎罗冰川的消退和即将消失与空气变暖无关还为时过早,更为过早的结论是,这与人类诱发的热带气候变化的间接影响无关。相反地,一项对冰川漫长历史的研究有力地证明,最近的冰川消融发生在一个与过去同样干旱时期的山峰所经历的大不相同的环境中。为了更好地了解乞力马扎罗和其他热带冰川对气候变化的影响,betway体育手机版人们最终应该驱动一套热带冰川模型,在有或无人为强迫(温室气体和硫酸盐气溶胶)的情况下进行GCM模拟。这样做有很大的挑战:能源平衡项建模的不确定性,区域气候变化建模的一般困难,山地分辨率和中尺度环流模式不足。第一次尝试的时机已经成熟,希望这些努力能在未来十年内取得成果。将模拟的变暖模式与热带冰川记录相协调的尝试将为一系列气候反馈因素(包括对流)的影响提供大量的证据。云和水蒸气——以及模型忠实地代表它们的能力。因为新鲜降雪对冰川吸收阳光的能力有很强的影响,很可能降水量或模式的变化将被证明是事件的一部分。

一个有趣的观察是未来十年或二十年降水趋势的影响。大多数GCM预测,由于人为温室气体的增加,一些热带地区变得更加干燥,热带净降水量增加。因此,热带地区的一些地区的降水量应该大幅增加,哪一个,在高海拔地区,将以雪的形式出现。如果热带冰川在降水量增加的情况下继续消退,这将构成气温作用的有力证据。有趣的是,东非是IPCC模型预测下个世纪降水量增加的地区之一。如果政府间气候变化专门委员会的模式是正确的,这将是讽刺的高度。但Kaser等人正确的,乞力马扎罗冰川因此再次开始前进,这证明有助于确认全球变暖预测的有效性!密切关注维多利亚湖水位的实时雷达卫星监测在这里.

更多的了解将导致更详细的,准确的冰川和区域气候模型成为可能。这项事业不仅有助于了解现代气候变化的本质,但将允许我们破译过去隐藏在热带冰川中的气候变化记录。因此,对气候系统如何应对自然和人为影响的一般理解将得到改善。归根结底,这比绿色和平组织是否明智地选择一个地方展开他们的旗帜更有趣,也更重要。

确认:多谢道格·哈迪,托马斯·莫尔格和朗尼·汤普森对许多关于热带冰川理论和观测的耐心和富有启发性的讨论。

工具书类

为了总结Moelg和Hardy的一些工作重点,以及因斯布鲁克冰川集团的其他同事,请参阅Moelg的评论(61)到我们的RealClimate帖子世界冰川撤退

Byers AC 2000:华斯坎国家公园和缓冲区的当代景观变化,布兰卡山脉,秘鲁。山地研究与开发20,52-63:

Francou BVuille M瓦格农PMendoza J和Sicart J-E 2003:20世纪最后几十年中安第斯山脉中部冰川记录的热带气候变化:Chacaltaya,玻利维亚16秒。地球物理研究杂志,卷。108,不。D5,4154,DOI:10.1029/2002JD002959。

Fu QJohanson CM华伦以及Seidel DJ 2004:平流层冷却对卫星推测的对流层温度趋势的贡献。自然429,55-58.

Gaffen DJ桑特BDBoyle JSChristy JRGraham NE罗斯RJ。2000。热带对流层垂直温度结构的多年变化。科学287:1242-1245。

哈斯滕罗斯1984。赤道东非的冰川。雷德尔:多德雷赫特。

干草考克斯J罗杰斯DJ,Randolphs SEStern DI桑克斯GDMyers MFSnow RW。2002。气候变化和东非高地疟疾的复苏。自然415:905–909。

Kaser GHardy DRM布拉德利RS和海拉T 2004:现代冰川撤退乞力马扎罗作为气候变化的证据:观察和事实。INTJClimatol。24、329∶339。

Kaser G奥斯马斯顿H2002。热带冰川。剑桥大学出版社:剑桥。

克鲁斯.帕克1983。东非气候变化:来自刘易斯冰川100年终点记录的数值模拟,肯尼亚山。Zeitschrift f–our Gletcherkunde and Glazialgeologie 19:43-60.

M哈迪博士2004。乞力马扎罗水平冰川表面的消融和相关能量平衡。地球物理研究杂志。109,D16104,内政部:10.1029/2003JD004338。

Nicholson SE和Yin X 2001:第十九次赤道东非的降雨条件
从维多利亚湖的记录中推断出的世纪。气候变化48:387–398。

Pierrehumbert RT 1995:恒温器,散热器散热片,以及当地失控的温室。JATMOS。SCI。52,1784-1806。

波特SC 2001:最后一次冰期热带地区的雪线洼地。Quat Sci版本20:1067–1091

索贝尔啊,Nilsson J波尔瓦尼lm 2001:弱温度梯度近似和平衡热带水汽波大气科学杂志58(23):3650-3665。

汤普森LG莫斯利·汤普森Davis MLin PN姚T,Dyorgerov M和Dai J 1993:
“最近的变暖”:来自热带冰芯的冰芯证据,重点是中亚。全球和行星变化,7,145-156。

汤普森LG莫斯利·汤普森戴维斯我Henderson KABrecher HH扎格罗多诺夫vsMashiotta TA在PN中,Mikhalenko VNHardy DR比尔J2002。乞力马扎罗冰芯记录:热带非洲全新世气候变化的证据。科学298:589-593。

汤普森LG莫斯利·汤普森戴维斯我林平,Henderson K和Mashiotta,2003年:热带冰川和冰芯每年到千年尺度上气候变化的证据,气候变化59:137-155。

瓦格农PWRibstein PFrancou B1999年:宗果冰川能量平衡年循环,真正的科迪勒拉,玻利维亚。地球物理研究杂志。104d4,3907~39 23。

17对“热带冰川退却”的回应

  1. 戴夫 说:

    读这个,我被这样的行为震惊了小幅度升温变化热带地区的低纬度高海拔冰川发生了巨大变化,正如米兰科维奇变数的微小变化创造了大规模的气候变化,使得数千年来的冰期和间冰期。在这种情况下,然而,变化是非常迅速的——这些冰川在同一时间尺度(几千年)内一直很强劲。基拉曼加罗的误导使用(森林砍伐?)由于普遍崩溃,怀疑论者应该受到谴责。很高兴看到朗尼·汤普森在RC的工作。

    煤矿里众所周知的金丝雀。

    谢谢你的帖子。

  2. 预计起飞时间 说:

    谢谢你的文章。什么影响,如果有的话,乞力马扎罗的冰川上是否有火灾产生的烟尘和黑碳?

    [回应:我自己也在想烟灰,betway体育手机版考虑到原始雪的高反射率在所有冰川的能源预算中起着这样的作用。在乞力马扎罗(Kibo峰,更恰当地说,反照率测量只进行了一段时间,尚未出版。Moelg和Hardy的建模是使用干净冰雪的反照率模型进行的,它产生的值与南极测量值相似。有趣的是,现场测量的反照率是否需要修正。我突然想到,只要融雪/冰和过滤就可以直接检查灰尘和雪的影响,但我不知道这是为了确定烟尘含量。也许,如果有一个冰川观测人群正在阅读这篇文章,他们就可以插话了。考虑到海拔高度,如果我不得不猜测,我猜煤烟和灰尘在这个网站上并没有起到很大的作用。-RTP]

  3. 迈克尔·扬科夫斯基 说:

    “…Fu等人对卫星数据的分析,2004年]揭示了热带对流层中温度趋势,持续到1979年后,以每十年0.16摄氏度的速betway体育手机版度…”

    不是引用的Fu等人,2004,约翰·克里斯蒂和罗伊·斯宾塞声称,这篇《自然》杂志的文章是因为他们之前把不恰当的方法扔到垃圾桶里了?这篇文章的方法论在今年晚些时候的另一本自然杂志(泰特和索恩)上受到了批评,尤其是在热带地区?那一年晚些时候,傅先生在《气候杂志》上发表了一篇论文,难道他不经常改变自己的研究方法吗?

    [回应:这一评论在很大程度上是通过随后的回应来解决的。傅没有“改变他的方法”,而是用一些不同的方法重新计算结果作为交叉检查。事实上,他们发现研究结果是可靠的。从卫星数据中找出可靠的趋势绝非易事,我并不是说傅必然是这个问题的最后一个词。仍然,这是一种非常合理的方法。很明显,斯宾塞和克里斯蒂的分析受到了平流层冷却效应的污染;傅提供了一种补偿方法,毫无疑问,未来还会出现其他的方式。如果我们有一个完全可靠的热带对流层中暖化的仪器记录,我们不会谈论将热带冰川作为气候变化的指标,betway体育手机版我们会吗?卫星业务让我觉得奇怪的是,在一个人人都同意数据分析很难和很难做的主题中,斯宾塞和克里斯蒂刚刚接受了他们最初的分析,不管它与其他数据有多不一致,并广为宣扬。不能因为他们在这方面犯了错误而责怪他们,但是人们可以责怪他们把错误留给其他团体去发现和改正。-RTP]

  4. 戴夫 说:

    Re:Y* 3

    这里有一个关于傅等人的争论。betway体育手机版铝。(2004)在Climateark对流层数据确实符合

  5. 史蒂文·伯格 说:

    RE:γ3,

    如果文章具有实质性,那么它必须仍然达到同行评审过程中的要求。我猜后来的批评,即使它是有效的,没有做任何事情使文章的发现声名狼藉。也许考虑到泰特和索恩的批评,傅在之前的研究中有所改进(这将使J.气候文章的研究结果更加可靠)。

  6. 布莱恩·杰克逊 说:

    非常感谢这篇有趣而详细的文章。

    关于卫星数据,有一个详细的(4 MB PDF)文章作者:斯科特·丘奇(Scott Church),我发现资料丰富——第59页以后讨论了斯宾塞(Spencer)、泰特(Tett)和索恩(Thorne)的批评。

    沿着同一条线,你有没有考虑过卫星记录上的RealClimate文章?尽管确切的变暖趋势似乎受到了激烈的争论,而且还不清楚,这至少是一个有用的反驳那些声称(仍然重复)它没有显示变暖或伪造表面记录,以及对自身的兴趣。

    [回应:在卫星记录上有一个真正的气候记录将是一个很好的主意。我自愿在秋天做这件事,傅的新文章发表后,如果有人提醒我。如果有人想早点完成任务,请做我的客人。–RTP]

  7. 迈克尔·扬科夫斯基 说:

    关于2004年12月《气候趋势杂志》的报道,我看到了一些相互矛盾的报道。斯宾塞说整个对流层的温度低到每十年0.09摄氏度,这更接近于克里斯蒂和斯宾塞报告的对流层下部。但我看过新闻稿,声称Fu显示了0.2摄氏度/十年,这就是《自然》文章所宣称的。也许这些只是基于误差的高端和低端估计?

    泰特和索恩的批评基本上与傅的《约法》文章同时发表,所以我不确定他们是否被合并。克里斯蒂和斯宾塞仍然看到了他们认为会引入错误的方法论缺陷。

    Re 5–Spencer和Christy的一个抱怨是,尽管他们是该领域的顶尖专家(并且通常会审查关于该主题的提交材料),但他们没有机会审查和评论Fu的文章。他们发现有些错误使人难以接受,无法出版。其他人看不到,但看起来还是很奇怪,他们不会被要求审查。

    Re 6–这很难消化!我确实看到了一些事情草草审查了一节关于傅,我有问题。betway体育手机版当我有很多空闲时间的时候,我必须重新考虑一下!

  8. 约瑟夫·奥沙利文 说:

    这是一个很好的职位。阅读这本书花了很长时间,但它提供了很多信息。多谢雷蒙德·皮尔伦贝特和托马斯·莫莱对上一篇文章的评论。

    我喜欢认为,我从阅读RealClimate中学到了很多气候变化科学的基础知识。我将要做的只是测试我的一些新发现的知识:

    Re 1我有根据地推测,如果煤烟沉积在冰川上,煤betway体育手机版烟对冰川的影响将与自然土壤和岩石的影响相同。雪反射了大部分的阳光,除了煤烟,像土壤和岩石一样,反照率较低(我是否正确使用这个术语?)而不是反射阳光吸收它。当煤烟吸收阳光时,它会变热,并可能增加冰川的融化。
    另一方面,这是一个很大的可能,煤烟和其他污染,当它在空气中时,我猜想可能会降低到达冰川的阳光强度,这可能会减少融化。

    如果我不知道我在说什么,请随意告诉我!betway体育手机版

    [回应:你基本上是对的。例如,阿尔卑斯山脉冰川的烟尘水平比格陵兰岛的要大得多(因为靠近源头),同样的情况也可能发生在生物质燃烧区附近的热带冰川上。然而,尽管这会对反照率产生影响(撒哈拉沙漠的灰尘也会影响反照率)。大多数高山冰川已经非常“肮脏”,只有当有新的降雪时才真正明亮。也许有人知道一项专门针对热带冰川的研究?-加文

    [回应:中纬度高山冰川消融的“舌头”区域非常肮脏。欧莱曼的反照率参数化使得消融冰的反照率低至0.3左右,看起来很像纯土。在乞力马扎罗的模型中,Moelg和Hardy调整了反照率模型,给出了更像清洁南极冰的数值。用这些值进行合理的消融术。这表明热带高海拔的冰川相当干净。一旦反照率测量可用,我们将知道更多信息。-RTP]

  9. 戴夫 说:

    相关故事:

    《科学快报》上发表的最新研究结果显示,南极东部冰盖正在变厚,因此,部分抵消了由于围海融化导致的海平面上升,格陵兰和世界冰川。这是《科学日报》的新闻稿在又厚又薄的冰上赛跑关于这个故事。有关英国南极勘测结果的相关报道已betway体育手机版经发表。在这里芝加哥论坛报。

    这些结果证实了气候模型预测的行为,表明该冰盖应该有更大的积雪。

  10. 羌府 说:

    带着极大的兴趣阅读这篇文章。感谢作者的努力。

    尽管我可能不会想当然地认为,由于热带地区的动态调整,温度的水平均匀性将保证十年尺度的水平均匀温度变化,数据确实显示了!附件图形显示对流层温度
    1979-2004年对流层温度趋势与地面温度趋势的对比(单位:K/10):赤道附近对流层温度趋势惊人地均匀,变化约为比表面温度趋势小5倍。betway体育手机版1979-2004年,在热带地区(30s-30n),对流层温度趋势约为0.195 K/十年。betway体育手机版

    对于Fu等人的有效性。(2004)在热带地区,你也可以阅读我们最近发表的题为“卫星衍生的热带垂直依赖性
    对流层温度趋势”
    傅和约翰森(2005,地球物理研究信,在新闻界)

  11. 十一
    埃哈德萨尼奥 说:

    你好,稍微偏离主题,但最近有媒体报道称,在过去的7到几千年中,瑞士山脉多次出现了极快和持续的冰川betway体育手机版消退。给我的印象是,这些发现与AGW的发现没有任何矛盾,更详细地了解当地冰川的生长和消退历史。然而,“怀疑论者”跳到这些发现上,就像他们在热带冰川退却时所做的那样(因此我在这里的文章)。有什么意见吗?

  12. 十二
    迈克尔·扬科夫斯基 说:

    Re 4–据我的理解,整个对流层的变暖从第一个酒吧的0.2摄氏度/十年(根据新闻稿)到第二个酒吧的0.09摄氏度/十年(根据Roy Spencer)。新闻稿仍然声称第二篇文章支持了第一篇0.2摄氏度/十年的声明。可能不同的报告是由低和高范围误差条造成的?

    Re 5–Christy和Spencer一直非常关键,作为分析卫星数据获取温度信息的顶级专家,作为同行评审过程的一部分,他们已经停止接收文件进行评审(特别是,他们对没有收到《自然》杂志的文章进行审查感到不安,因为他们认为这些错误是显著和明显的。

    我认为傅的第二篇论文没有考虑到T&T的评论,因为它们都是在同一时间(同一个月,betway体育手机版我相信。

  13. 十三
    塞莱斯特·约翰森 说:

    关于迈克尔·扬科夫斯基的评论(11)Fu等人。(2004)自然)文章表明,卫星记录的对流层温度趋势,基于微波发声单元通道2,受平流层冷却的污染,约为-0.08K/十年。当从遥感系统通道2记录中清除污染时,1979-2001年,对流层趋势为0.18K/十年。当它从斯宾塞和克里斯蒂的2频道记录中删除时,趋势为0.09 k/十年。Fu和Johanson(2004年,J气候)得出了与Fu等人相同的2号通道记录平流层污染。(2004)但通过另一种方法。本文作为对原始结果的独立检查。

    Tett和Thorne提出的问题(2004年,自然)被傅有效地驳斥,赛德尔Johanson和沃伦在同一期《自然》(12月,2004)。看到对泰特和索恩的回应在这里。

  14. 十四
    戴夫 说:

    第11乐章:

    我要感谢奎安福(9)在这里的评论。既然他这么做了,也许像迈克尔·扬科夫斯基这样的评论可以直接发给他,而不是我(4岁)或斯蒂芬·伯格(5岁)。

    我从傅的论文中得到的结论是,热带地区的地表温度正在以每十年0.13摄氏度的速度变暖(引用琼斯和莫伯格的话,气候杂志16,206—223,2003年),对流层的温度一般为0.18摄氏度/十年(Fu et.Al 2004)和从他的评论来看,热带0.195c/10年。这无疑说明了热带冰川的迅速消融。热带地区的变暖程度不如北半球的高纬度地区。因此,热带(30N-30S)地表变暖低于全球地表变暖趋势(约0.17C/十年),但再一次,betway体育手机版显然仍然足以对热带冰川产生实质性影响。

  15. 十五
    迈克尔·扬科夫斯基 说:

    第14乐章,
    我没注意到。傅一直在这里发帖。我有一两天没看到我的第一个帖子(7)出现了,所以我以为它是因为某种原因丢失或丢弃的,因此,我的第二个非常相似的职位12。我为这种口是心非道歉。

    至于给你或斯蒂芬·伯格的帖子地址,我对7和12年同行评议betway体育手机版的评论是对5年斯蒂芬·伯格提出的问题的直接回应。

    至于我一般对博士的意见。傅本人(我是否知道他在这里张贴/阅读):我简单地指出,克里斯蒂和斯宾塞(以及其他人)对傅的方法和结果有异议。我知道博士。傅很清楚,但我不确定所有的读者都是。

    谢谢你的澄清。我希望能够在某个时刻阅读所有卫星衍生的温度文章,而不是仅仅从新闻稿和评论中得到我所能得到的。

  16. 十六
    约翰芬恩 说:

    我从傅的论文中得到的结论是……对流层一般在0.18摄氏度/十年的温度下变暖(傅等人Al 2004)

    这取决于你用哪张唱片,即RSS或UAH(Spencer和Christy)。
    RSS为0.18 k/十年,而UAH仅为0.09 k/十年。我认为傅强森所说的是,2号通道接收来自对流层的大约85%信号,其余来自平流层。betway体育手机版由于平流层一直在冷却,这就减弱了对流层变暖的影响。冷却效果约为-0.08K十年。betway体育手机版

    据我所知,斯宾塞和克里斯蒂并没有直接使用通道2(t2)的读数,而是使用某种方法来消除平流层信号。这使得气温上升趋势约为0.06k/十年。betway体育手机版

    我已经简单地阅读了fu等人的链接。他们似乎使用了t2和t4(平流层专用)的线性组合来确定对流层的“真实”温度。他们得到了t2的系数,将读数与探空仪观测值相等。

    到目前为止,有人能证实我是正确的吗?

    如果有的话,为什么不直接用无线电探空仪的读数呢?

    我刚刚注意到这条线的最后一篇帖子是在一周前,所以我可能在浪费时间。

    [回应:我们中的一些人仍在阅读评论!基本情况基本正确。不直接使用探空仪的原因是它们的空间覆盖相当不均匀。其目的是利用无线电探空仪的数据,在数据重叠的地区校准卫星检索方法。然后可以应用于更大的数据集。-RTP]

  17. 十七
    迈克尔·扬科夫斯基 说:

    雷伊16

    FWW斯宾塞的简短评论-网址:http://www.techcentralstation.com/120304f.html.

    克里斯蒂声称,他和斯宾塞的研究结果与无线电探空仪的读数吻合得更好(见上文4链接中的评论)。