
上周发表在《自然通讯》杂志上的一项新研究揭示,由于气候变化导致大气湿度上升,预计南极洲上空大气河流出现的频率和强度将会大幅增加。大气河流是由温暖潮湿的空气形成的细长条状物,能够延伸数千公里,可带来强降雨。
国际研究团队利用高分辨率气候模型和未来温室气体排放情景,分析未来几十年内南极洲上空大气河流可能发生的变化。
团队预测,到本世纪末,如果在高排放情景下(即没有采取任何措施来减少温室气体排放量),大气河流出现的数量可能会翻倍,而大气河流带来的降水量则会增加2.5倍。这种现象的恶化给南极冰盖的稳定带来新的不确定性,并可能对全球海平面上升产生重大影响。
大气河流就像水蒸气的空中输送带,在海洋上空形成,将热量和水分输送到两极。大气河流的影响复杂且相互矛盾,既能带来降雨,也能带来降雪,这取决于当地的条件。在较温暖的温度条件下,天气系统可导致降雨和冰面融化,可破坏冰架的稳定性,还可加速冰盖的崩塌,包括快速分裂并融入海洋的大片浮冰。而大气河流带来降雪时,则可补充融入海洋的浮冰。研究人员发现,尽管降雨量会增加,但本世纪大气河流的主要影响是为冰盖带来更多的降雪,可暂时缓解南极洲对海平面上升的影响。
“南极洲的这些极端天气事件将如何因本世纪人为造成的气候变暖而发生变化,这是首次就此开展的研究,”英国南极调查局的气候科学家米歇尔·麦克伦南说。“由于大气河流给南极洲带来大量降水,并显著影响降雪量的变化,了解未来大气河流的模式对于预测南极洲对海平面上升的影响非常重要。”
大气河流出现频率逐年变化,使南极洲对海平面上升的影响产生重大波动。本研究强调,南极洲的严重天气事件对大气湿度的增加非常敏感,这是气候变化的直接后果,也使得今天的极端天气事件在未来变得更加常见。
虽然并非只存在于极地地区,但大气河流在南极地区的气候动态中发挥着尤为重要的作用。虽然大气河流不止出现在极地地区,却可对南极洲的气候动态发挥专业作用。大气河流的影响不仅可带来即时降水,还可通过暖空气侵入或降雨触发冰雪融化事件。
南极冰盖所储存的水量,可使全球海平面上升近60米,这意味着南极冰层动态的微小变化都可产生巨大的影响。虽然本世纪海平面上升的预测范围多数在0.5至1米之间,但大气河流是关键但此前被低估的因素,可能会显著改变这些预测数值。