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南极冰盖正在融化,是的,这可能是我们的错。

了下:- 埃里克@ 2019年8月14日

在最近几十年来,西南极洲的冰川已经变薄并加速了。一份新论文提供了一些归因于人类活动的一些证据。

由Eric Steig.

自从我写了任何用于衡量的东西以来,这是一段时间。在临时在我的主要研究兴趣 - 南极洲的领域已经存在很多重要的新工作。其中大部分旨在解决核心问题在南极冰川冻结中:从西南冰板丢失多少冰,多久?有几乎连续的证据证明了解这一观点西南极冰盖处于严重的麻烦- 也许已经正在进行“崩溃”的开始,这约翰梅凯尔早在四十多年前。

然而,冰盖已经改变并没有真正解决关于未来将发生的问题的问题。betway体育手机版要做到这一点,我们还需要回答另一个:已经发生的大部分冰损失是对人为气候变化的反应?一种新论文自然地球科学本周是第一个尝试答案之一,这就是激励我回到博客的原因。充分披露:我是纸上的共同作者。

在这篇文章中,我想为我们的新论文提供一点背景信息,并强调一些关于我们的发现的观点,这些观点通常会在大众对我们工作的描述中丢失。betway体育手机版

关键发现是,我们现在有证据表明,来自西南南极冰盖的冰越来越多的冰是人类活动的结果 - 特别是温室气体浓度上升。现在,有些人可能会感到惊讶地知道这还没有人知道。但是人类负责的论点在很大程度上在那里休息了必须是一个联系。毕竟,为什么融化只有在20世纪末融化,正是当人为气候变化的影响越来越明显时?这似乎不太可能巧合。

正如Richard Alley *所说:

很难想象冰愉快地坐在千年,然后决定自然地撤退,就像人类开始扰动系统一样,但是通过自然变异性强制迫使的证据强劲。

肯定的是,已经有研究表明可辨别的人为影响南极表面温度,特别是在南极半岛.众所周知,平流层臭氧的消耗和温室气体的增加导致了Circumpolar风力增加力量.但是没有直接证据证明冰板本身发生的事情可归因于人类诱发的气候变化。因此,没有发布纸张,这对此具有强烈的主张。betway体育手机版确实,A.正式征集2013年专家意见表明认为观察到南极冰盖的变化是均匀的分歧,这是对气候/冰床系统的自然变化的一部分。在鲜明的对比中,同一专家之间的一致性是(并且是)由于人为的全球变暖,格陵兰正在融化。

在我们论文中进入新的内容之前,值得从西南极洲的一些背景开始,以及对自然变异作用的作用的审查。由于不是每个人都希望阅读游戏,我将大部分放在一个单独的帖子中,R.E..我希望你能读一读。

简而言之,冰川融化在南极洲西部有所增加,因为更多的环极深的水(这是相对温暖)从南极洲周围的海洋到南极大陆架和达到浮动冰架的大型出口冰川流失南极西部冰盖的海洋。如图所示,Thoma等。(2008)在一个精英建模研究中地球物理研究字母**,浮动深水(CDW)进入大陆架的大量影响力受到搁板边缘风的力量和方向的影响。基本上,强大的西风(或简单地弱)倾向于造成更多CDW流入,因此,更冰川融化。

由于风中的重要作用,许多人已经假设熔化冰川和臭氧孔之间必须有一个联系。但西南极洲海岸的风变性最大的控制是热带地区的状态。正如ElNiño事件导致北半球的广泛气候异常 - 如南加州的降雨量增加 - 它也会导致西南南极的变化。事实上,Amundsen Sea,最大的西南极冰川是地球上的一个地区之一最多强烈依赖ElNiño-南方振荡(ENSO)(例如,拉克兰-科普和康诺利,2006年)。2012年,我们发表了一篇论文在过去的几十年中表明这一区域的风中的变化,这与冰川的变化相当良好,通过enso的变化非常好,并且通过臭氧的变化非常差。我们还指出,因为过去发生了大enso事件,风的条件与今天也发生的风情也很合理。的确,我们有很多很好的证据来自冰核,20世纪40年代西南极洲的气候条件与20世纪90年代的气候状况没有什么不同。

从这份工作中很清楚,而且很多其他最近的研究在决定与冰盖有关的西南极洲气候条件方面,ENSO起着主导作用。由于几乎没有证据表明ENSO存在长期的人为变化,这意味着阿蒙森海风的自然变化(由ENSO的自然变化驱动)可能是过去几十年观察到的南极西部冰盖变化的主要驱动因素。这就是理查德·艾利所说的,当他说由自然变化造成的强迫的证据是强有力的,它给所谓的与人类活动的联系泼冷水(不是双关语)。但这不是很令人满意。它并没有回答为什么冰川正在退缩的问题现在.这是我们新论文进入的地方。

新工作由Paul Holland的英国南极调查(BAS)领导,汤姆Bracegirdle,Adrian Jenkins(也是Bas),Pierre Dutrieux(现在在LDEO)和我自己。简而言之,我们争论的是,虽然ENSO确实在持续到多层持续的时间尺度上的风风变异性,但风中也存在长期趋势,其中相关的可变异性叠加。

下图(图1)总结了关键发现。图中显示的是阿蒙森海关键区域的风,以~71°S和~108°W为中心,观测结果为蓝色,模型结果为黑色和灰色。模型的结果来自于一个被称为CESM气候模型的“热带起搏器”或“PACE”运行的模拟集合。详情载于Schneider和Deser(2017年).简而言之,已经做了什么,以调整其他自由运行的气候模型(由温室气体排放),以便在热带地区的海面温度的实际历史上,否则否则通过数据不受约束。We use these experiments as an estimate of how winds have varied over the last century in the Amundsen Sea, a) given what we know happened in the tropics and b) given what the climate model’s physics dictates about how conditions in the tropics affect the Amundsen Sea. Critically, there is nothing done to make the model match observations outside the tropics. Yet the results are in superb agreement with the observed Amundsen Sea winds. While we can never know exactly what happened prior to the advent of satellite observations in the late 1970s, the PACE ensemble provides a set of histories that is plausible, and compatible with modern data. This is probably the best current estimate of how winds have in fact varied in this region.

图1.自1920年以来,Amundsen Sea,Amundsen Sea,南极洲大陆架边缘(阳性= Westerly,负数= Easterly)。自1920年以来,南极洲南极洲的大陆架。观察(临时数据)是蓝色的。模型导致黑色(平均)和灰色(个体集合成员)来自热带起搏器(PACE)实验与CESM气候模型,来自Schneider和Deser(2017年)。虚线显示平均趋势。来自荷兰等人。,2019年。

图1所示的表明,这一区域的风在20世纪的十年到十年到十年的东部和西风之间的风在。这是与ENSO相关的自然可变性,并不令人惊讶。但另外,有一个长期趋势。在几十年的平均时,风速可以看出,在20世纪20年代到20世纪80年代,在20世纪20年代将从意思转移,意味着西方的意思。

风中的趋势很小,并且在各个模型集合成员的可变性内很容易丢失,但它是坚固的(它发生在所有集合成员中)和统计学意义。此外,我们知道其原因(至少在模型实验中):辐射强制。虽然这些实验还包括臭氧孔产生的辐射迫使改变,但很明显,在臭氧耗尽开始于20世纪70年代之前,风的趋势开始良好。因此,关键强制是温室气体。

这些结果表明,在我们观察冰川退缩的同时(即自1970年代以来)发生的风的变化,很大程度上归因于我们所认为的ENSO。但与此同时,强西风在阿蒙森海的流行在整个20世纪逐渐增加。也就是说,尽管异常西风带最常出现在El Niño期间,但长期的潜在趋势意味着在任何一年出现强西风带的可能性都在增加,无论El Niño是否存在。因此,辐射强迫的变化(趋势)强调了自然变量(ENSO)的影响。正如我们在论文中所写的,最近几十年的风异常“……反映了太平洋的可变性,这一点都不寻常....。然而,当这种变化叠加在人为趋势上时,就会产生绝对西风的周期,这种异常足以解释目前的大部分冰损失。”

现在,几个警告:

首先,我们的发现是“简单地”看着气候模型模拟的结果。我们不知道在上世纪安德森大海的究竟发生了什么。另一方面,图1看起来非常类似于来自西南极洲的冰芯的数据:与enso有关的可变性,叠加在长期趋势上。(见e.g.Schneider和Steig,2008年steig等人。2013年有关详细信息。)

其次,我们假设阿蒙森海陆架边缘风确实是该系统需要考虑的最相关的方面。再说一次,这是基于工作机构显示CDW进入Amundsen海陆架子的流入是强烈的,这些风控制着。但与风变性和CDW流入的物理学是复杂的,而不是每个人都同意我们对此的看法。实际上,它肯定是一种过度简化。此外,由于许多作者强调,有复杂的反馈和内部冰盖和冰川动态,并且不像改变风和冰川撤退之间存在一对一关系。有关这一点的优秀讨论,请参阅论文Christianson等人。(2018)

第三,即使没有前两个警告,我们也远远没有证明南极洲的持续冰损失可归因于人类诱发的气候变化。这里的挑战是,风变性的自然成分是如此大,实际上检测(直接观察)从模型结果推断的趋势一段时间不太可能。正如我们在论文中所说,“Decadal内部变异性在现代观测时代(自1979年以来)中占据了冰盖和海洋变异,并且将继续占据几十年来的观察。”我们很快就不太可能找到吸烟枪。

全部说,我们的研究结果得到了其他实验的支持。它不仅是CESM,这是纸张的主要重点,显示风中的长期趋势。实际上,最多气候模型(即“CMIP5” - 查看我们纸张中的详细信息)显示同样的事情。此外,我们发现,给定的模型与观察之间的协议越好,趋势越强。(注意,上面图所示的风速不是异常。这些是实际建模和观察到的风速。随着它的情况,CESM与观察相比,CESM具有不可用的偏差。)

最后,我们的调查结果提供了一瞥未来的重要机会。我们通过CESM检查了额外的结果,从所谓的“大型集合”(镜头)和“中间合奏”(MENs)一组实验。这些与步伐设置的相同,但没有约束来遵循观察到的热带海面温度。结果如下图2所示。

图2。自1920年以来,南极洲阿蒙森海大陆架边缘的纬向风速(正=西风,负=东风),并预测到2100年。结果来自“大集合”(LENS,黑色部分),使用了已知的温室气体和其他辐射强迫的过去,以及“一切如常”的未来RCP 8.5辐射强迫情景。还显示了“中系综(MENS)(红色)的结果,它使用较低的(RCP 4.5)辐射强迫的未来。”灰色显示了来自LENS的个体集合成员。荷兰等人,2019年报道。误差条显示风异常的标准偏差(固体)和历史和预测趋势的大小(虚线)。

LENS实验的总体平均趋势与PACE实验的基本一致,进一步说明了该趋势不是自然变异的一部分。LENS实验和MENS实验的对比表明,减少温室气体减少了未来的趋势。LENS实验使用的是IPCC未来的“一切照旧”情景,MENS实验使用的是IPCC未来的RCP 4.5情景。

这是一个大问题!虽然我们人类显然导致西风沿着Amundsen海岸(这对西南冰冰板不好)的长期增加,但未来尚未写入(这是一个机会)。将温室气体降低到更适中的增加速度可能足以防止这些风的进一步变化。

当然,许多冰川学家都认为我们已经通过了西南极洲的回报点。我个人认为陪审团仍然存在。但这是另一个时间的讨论。

* Richard Alley的引用来自于国家地理文章betway体育手机版关于我们的论文。

**不是所有重要的论文都发表在自然科学

***有些人认为呼叫RCP 8.5“像往常一样”是误导性的。因此引用。

关于西南极冰盖改变的自然气候变异作用的背景。

了下:- 埃里克@ 2019年8月14日

这是支撑人为讨论的一些关键细节的摘要vs..南极西部冰川变化的自然驱动力。这是本文的有用背景荷兰等人。(2019),另一篇文章(这里)。

我们已经知道了一段时间松岛冰川(PIG)和斯韦茨冰川(Thwaites Glacier)是几个快速移动的出口冰川中最大的两个,它们将南极西部冰盖(WAIS)的大部分排入阿蒙森海(Amundsen Sea),这对整个冰盖的稳定性至关重要。早在1979年,特里·休斯(Terry Hughes)就提出,这些冰川使渭河流域易发生大规模崩塌,而这种崩塌几乎肯定发生在之前的间冰期,并导致海平面上升数米。在20世纪90年代中期,人们发现冰川浮动部分下的融化速度比先前假设的要大很多个数量级(Jacobs等人,1996)。Shepherd和其他人(2002年,2004年)指出,冰川边缘的融化导致上游变薄,以及接地线(冰川漂浮的点)的退缩。很明显,在过去的几十年里,融化速率一定是增加了。否则这些冰川将会进一步退缩。罪魁祸首被怀疑是南极大陆架上环极地深水(CDW)不断增加的流入,在那里它接触到冰川的浮动边缘。

这些想法于2010年通过直接观察通过猪冰架下的自主水下车辆进行(注意:一个冰架是冰川的浮动部分;它不应该与大陆架混淆)。潜艇观测(Jenkins和其他人,2010)表明,CDW淹没了猪以下的腔体,在20世纪70年代初期至少部分地接地地接地地区的地区上游。虽然CDW仅冻结的几度距离,但它提供足够的热量,以每年以超过50米(垂直)的速度熔化冰。必威官网从冰速和稀释率的卫星观察衍生的独立估计数(例如Rignot等,2008年)与这些数字相加得很好,密封我们对正在发生的事情的基本不当。

现在,冰川融化在西南极洲的原因增加并不增加,这不是因为圆润的深水本身正在得到温暖(尽管它可能是)。相反,很明显,更多CDW从海洋围绕南极洲到南极大陆架上并达到冰川边缘。如在一个精彩地球物理研究信中的建模研究(Thoma等,2008),CDW进入架子的程度受到大陆架边缘的力量和方向的强烈影响。它可以像风力驱动的上升(Ekman泵送)一样有用。西风风(吹由于科里奥利效应,西部沿着大陆架的边缘转移冷表面水域。该地表水被从下面的温水上升替换。随后沿着大陆架和最多(和下面)浮动冰货架的浮动冰货架。虽然这张照片大大超薄*,但重要的洞察力是,沿着货架边缘的强大的西风(或者只是较弱的东西)倾向于造成更多CDW来进入架子。原始Thoma等人以来的众多建模研究。工作支持了这一点。也许更重要,就是通过观察验证(更多以下)。

许多科学家认为,冰川融化和臭氧空洞之间一定有联系。事实上,我进入这一研究领域的部分原因是,在2010年左右,一位著名冰川学家在回答一位记者的提问时,发表了这样的言论。我们知道,南极西部的冰正从下面融化,因为它沐浴在温暖的环极深水区,而当当地的大陆架边缘风更西风时,更多的环极深水区进入大陆架。我们也知道——正如我上面提到的——南极周围的偏西极地风的强度增加了,部分原因是由于平流层臭氧的消耗.很容易链接这些单独的想法,但此链接在审查下大幅下降。问题是这些不是同一个风!这Circumpolar风带以52°S左右居中在Thoma等人(2008)所写的大陆架折流风的极北地区,中心位于南纬70°的阿蒙森海。betway体育手机版此外,阿蒙森海地区的风与广泛用于测量绕极西风带强度的南环形模态(SAM)指数之间没有相关性。季节性的时间是错误的——阿蒙森海风在冬季和秋季大幅增加,而臭氧空洞的影响仅限于春季和夏季。

如果它不是臭氧孔,那么具有导致了当地风的改变,并带来了更多的CDW到大陆架(如果这真的是发生了什么)?好吧,这就是我自己的工作,以及我的新论文的合著者们在过去几年里所关注的。在2012年,我们发表了论文阐明了臭氧洞的论点问题,并指出,对西南南极洲最近的冰川变化的更好解释是强迫热带地区的。Amundsen海上风变形的最大控制是热带地区的状态,可以通过ElNiño-Southern振荡的状态来表征(即,无论是中性,ElNiño还是LaNiña年)。正如ElNiño事件导致北半球的广泛气候异常 - 如南加州的降雨量增加 - 它也会导致西南南极的变化。事实上,Amundsen海是地球上的领域之一最多强烈依赖于ENSO(例如拉克兰-科普和康诺利,2006年)。我们的作品表明,过去几十年发生的Amundsen海风的变化非常好地解释了ENSO的变化。我们还指出,因为过去发生了大enso事件,风的条件与今天也发生的风情也很合理。

许多其他论文支持了这些调查结果。dutrieux等人。(2014)显示CDW流到架子上,猪下的冰融化率下降,在一个主要的LaNiña事件期间减少。Smith等人(2017)显示证据表明,猪冰架在1941年的真正大的ElNiño事件的时间左右撤退(我们在2012年的纸张上推测),和Hillenbrand等人(2018)表明CDW可能在大约同一时间开始淹没阿蒙森海。betway体育手机版最后,Paolo等人(2018)据表明,西南极冰川对西南极冰川的影响可以通过卫星观察来衡量:ElNiño事件往往与下面的熔化增加以及上面的降雪量增加,以及冰盖表面的高度的变化(可以通过卫星高度偏移来检测几十厘米的几十厘米。

简而言之,大量研究表明了恩斯索在南极洲确定条件下的重要性。这意味着我们不能排除由ENSO的自然变异驱动的Amundsen海风的自然变异性,作为观察到的冰川撤退在西南极洲的主要驾驶员。

我们的新论文使案件使得恩索主导有一个重要的人为组件。在我们的新论文中看到主帖子自然地球科学这里

* Ekman抽水实际上太弱,无法考虑观察到的流量,现实是更复杂的。有关此内容的更多详细信息,请参阅例如Arneborg等人。,2012年,Nakayama等,2018年。

只是事实?

了下:——加文@ 2019年8月9日

在上周末令人震惊的大众枪击之后,尼尔降级泰森(美国的杰出科学家/沟通者)发布了一些事实,让我们说,没有得到好评(以及他道歉)。他推文的至少一个事实是不正确的(医疗错误的死亡是betway体育手机版远小)。但是,即使它已经正确,整体反应也是一样的,因为反应不是由所说的内容的细节驱动,而是由隐含所说的上下文的信息。这是政治化环境中通信的关键特征(或错误),并且继续跳过足够更好地了解的人的人。

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IPCC土地特别报告

用于讨论新特别报告的线程。[从Alan2102提升评论]。

气候变化与土地
IPCC关于陆地生态系统中的气候变化,荒漠化,土地退化,可持续土地管理,粮食安全和温室气体通量的特别报告


土地退化加速了全球气候变化。Al Jazeera English.
发表于2019年8月8日

新的联合国报告强调了气候变化和土地退化的恶性循环。中央社
发表于2019年8月8日

新的IPCC报告警告土壤退化和气候变化之间的恶性循环。真正的新闻网络
发表于2019年8月8日

在三个简单的步骤中,您所在国家/地区仍然可以发出多少二氧化碳

了下:- stefan @ 2019年8月6日

每个人都在谈论排放预算 - 他们是什么,betway体育手机版他们对你的国家意味着什么?

我们的二氧化碳排放导致全球加热。必威官网如果我们想在给定的温度水平停止全球变暖,我们只能发出有限的二氧化碳。这是我们的排放预算。几年前,我在识别中解释了它:

首先 - 赫克是什么是二氧化碳的“排放预算”?这一概念背后是:在温度稳定之前达到的全球变暖量取决于(良好的近似)累积排放量二氧化碳,即人类发出的宏大总体。这是因为大气中的任何额外的二氧化碳量将留在那里很长一段时间(在这一世纪的排放量的范围内喜欢防止下一个冰河时代从现在开始5万年)。这与我们所习惯的许多大气污染物,例如雾霾,有很大的不同。当你在肮脏的发电站上安装过滤器时,烟雾就会消失。如果你十年后这样做,你只需要再忍受这个烟雾十年,直到它消失。但二氧化碳和全球变暖却并非如此。如果你继续排放二氧化碳10年,大气中的二氧化碳水平会再增加10年,然后几个世纪以来就会走高.限制全球变暖到给定水平(如1.5°C)将需要越来越快的(并且因此昂贵的)排放随着每年的延迟而减少,并且在某些时候即可变得无法实现。

在她最近在法国国民议会的演讲中,Greta Thunberg正确地制定了核心问题的排放预算。

因此,让我们来看看排放预算概念如何用于指导未来各国未来排放轨迹的政策。

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