是什么导致了2019年格陵兰冰原的特殊融化？
格陵兰 图源：pixabay
2019年是有记录以来格陵兰冰原最糟糕的一年——冰原缩小了数千亿吨。
4月15日发表在《冰冻圈》（The Cryosphere）上的一项研究，通过使用了卫星数据、地面测量和气候模型来分析2019年夏季冰盖的变化。结果表明，如此多的冰层流失并不仅仅是由温暖的气温造成的；这项新的研究确定了异常的大气环流模式，这种模式在很大程度上导致了冰盖质量的迅速下降。
哥伦比亚大学地球观测站的特德斯科（Marco Tedesco）说，由于预测格陵兰冰原未来融化的气候模型目前还没有考虑到这些大气模式，他们可能低估了未来融化的一半。
研究人员发现，尽管2019年冰川融化造成的径流量位居第二（2012年更糟），但自1948年有记录以来，地表质量平衡下降幅度最大。地表质量平衡考虑了冰盖质量的增加——比如通过降雪——以及地表融水径流的损失。
“你可以把格陵兰岛的总体平衡视为你的银行账户，”特德斯科用了一个生动的比喻，“在某些时期你花得更多，在某些时期你赚得更多。如果你花费太多，你就会变得消极。这就是最近发生在格陵兰岛的事情。”
(a) 2019年夏季融化的天数
(b) 从(a)所示的星载无源微波数据获得的与1981-2010年基线期有关的融化日数异常
图源：文献[1]
具体来讲，在2019年，冰盖的表面质量平衡比1981-2010年的平均水平下降了约3200亿吨，这是自1948年开始记录以来的最大降幅。从1981年到2010年，地表质量的冰盖平均每年增加约3750亿吨冰。到2019年，这个数字接近500亿吨。虽然增加500亿吨对冰盖来说可能听起来仍然是好消息，但事实上，这并不是好消息，因为还有一个因素：随着冰山脱落进入海洋，冰盖也在脱落数千亿吨。在稳定的条件下，冰的表面质量平衡的增益足以补偿冰山崩解时失去的冰。在目前的条件下，冰的崩解远远超过表面质量平衡的增益；总的来说，2019年冰盖损失了约6000亿吨，相当于海平面上升约1.5毫米。
在此之前，2012年是格陵兰岛地表质量平衡最糟糕的一年，与1981-2010年的基线相比，损失了3100亿吨。然而，2012年格陵兰岛的夏季温度实际上比2019年还要高——那么，为什么去年格陵兰岛的表面质量下降了这么多呢?
研究人员发现，破纪录的冰流失与高压条件，即反气旋条件有关，这种情况在2019年持续了很长一段时间。
高压条件抑制了格陵兰岛南部云层的形成。晴朗的天空让更多的阳光照射进来，融化了冰盖的表面。由于云层减少，降雪量比平时减少了约500亿吨，从而增加了冰原的质量。降雪的减少也使一些地方裸露的冰暴露在黑暗中，而且由于冰反射的阳光不如新雪多，它吸收了更多的热量，加剧了融化和径流。
格陵兰岛北部和西部的情况有所不同，但也好不到哪里去，因为随着高压系统顺时针旋转，它从低纬度拉起温暖潮湿的空气，并引导它进入格陵兰岛。
2019年夏季格陵兰岛上空的平均气压，箭头表示风向 图源：文献[1]
这个漩涡在格陵兰岛南部旋转像真空吸尘器一样吸进纽约市的湿热，然后把它沿着格陵兰岛西海岸倾倒在北极。当这种情况发生时，因为有更多的水分和更多的能量，促进了北部云的形成。
但是这些温暖潮湿的云并没有带来降雪，而是吸收了通常会从冰中辐射出来的热量，造成了小规模的温室效应。这些云也释放出自己的热量，加剧了融化。
通过这些综合影响，2019年夏季的大气条件导致了自有记录以来格陵兰岛表面最大的年度质量损失。
而史上格陵兰岛气候最恶劣的年份2012年，也出现了该反气旋天气。
在过去的几十年里，这些大气条件变得越来越频繁，气候变化可能会使格陵兰上空破坏性的高压大气条件更加普遍。
格陵兰冰原上有足够多的冰冻水，足以使海平面上升700米。
原创稿件
制作 杨枭 中国科学院大学
审校 于颖卓 中国科学院地理科学与资源研究所博士
参考文献：
[1] Tedesco M, Fettweis X. Unprecedented atmospheric conditions (1948–2019) drive the 2019 exceptional melting season over the Greenland ice sheet[J]. Cryosphere, 2020, 14: 1209-1223.
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