融化池使海冰表面变暗，降低了其冷却能力。图片来源:美国宇航局地球天文台。
南极洲融化模式的变化和冻土的变化北极冰的状况正在将全球变暖推向气候模型预测的上限。
由密歇根大学的科学家领导的一项新研究表明，自1980年以来，由于海冰的减少和反射率的降低，北极已经失去了大约25%的冷却能力。此外，这种现象导致全球冷却功率损失高达15%。
通过对1980年至2023年间云量和海冰反射的太阳辐射的卫星测量，研究人员发现，在北极和南极，海冰冷却能力减少的百分比大约是年平均海冰面积减少百分比的两倍。这种变化对海冰冷却能力的额外变暖影响接近气候模型估计的高端。
“当我们使用气候模拟来量化海冰融化如何影响气候时，我们通常要模拟整整一个世纪才能得到答案，”气候与空间科学与工程教授马克·弗兰纳(Mark Flanner)说，他是发表在《地球物理研究快报》上的这项研究的通讯作者。
“我们现在已经有了足够长的卫星数据记录，可以通过测量来估计海冰气候反馈。”
在这张Terra卫星拍摄的照片中，大块的海冰在格陵兰岛海岸外呈现出白色的漩涡。随着冰层变薄变黑，它反射的阳光比固体冰盖少，加速了全球变暖。图片来源:美国宇航局地球天文台
自1980年以来，北极的海冰降温能力下降幅度最大、最稳定，但直到最近，南极对气候变化的适应能力似乎更强。从2007年到2010年代，它的海冰覆盖一直保持相对稳定，南极海冰的冷却能力实际上在那个时候呈上升趋势。
南极冰的稳定和减少
这种观点在2016年突然改变，当时一块面积比德克萨斯州还大的地区在非洲大陆最大的冰架之一融化。根据这项新的研究，南极也失去了海冰，而且它的冷却能力还没有恢复。因此，2016年及之后的7年是自上世纪80年代初以来全球海冰降温效果最弱的一年。
除了冰盖消失之外，由于气温升高和降雨量增加，剩下的冰的反射性也越来越低，冰更薄、更湿，融化池更多，反射的太阳辐射更少。这种影响在北极地区最为明显，那里的海冰在一年中阳光最充足的时候反射性减弱。这项新研究提出了一种可能性，即除了海冰覆盖的减少之外，这也可能是南极地区的一个重要因素。
气候与空间科学与工程教授马克·弗兰纳(Mark Flanner)跪在格陵兰岛的一块冰块旁。来源:Mark Flanner
“自2016年以来，南极海冰的变化将海冰损失带来的变暖反馈提高了40%。“如果不考虑南极海冰辐射效应的变化，我们可能会错过全球总能量吸收的相当大一部分，”物理学博士生、该研究的第一作者阿利舍尔·杜斯帕耶夫说。
研究小组希望通过一个网站向气候科学界提供他们对海冰冷却能力和反射性较低的冰的气候反馈的最新估计，该网站在有新的卫星数据可用时进行更新。
芬兰气象研究所的研究教授、该研究的合著者Aku Riihelä说:“气候变化适应计划应该把这些新数字作为整体计算的一部分，以确定冰冻圈辐射冷却损失对全球气候系统的影响有多快、多广。”
参考文献:A. Duspayev, M. G. Flanner和A. Riihelä，《1980 - 2023年地球海冰辐射效应》，2024年7月17日，《地球物理研究快报》。gl109608 DOI: 10.1029/2024
这项研究是由密歇根大学拉克姆研究生院和芬兰研究委员会资助的。
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