戲劇性的逆轉即將到來:破解北極浮冰的速度悖論
未來幾十年,北冰洋上的浮冰會移動得更快還是更慢?這個問題的答案將告訴我們,海洋運輸的危險性會增加或減少。它也可能對冰蓋消失的速度產生重要影響,這對北方原住民社區、生態系統和全球氣候系統都有巨大影響。
雖然觀測數據顯示海冰速度有加快的趨勢,但氣候模型預測這些速度在夏季會減慢。這種反差使人們對模型預測的合理性產生了一些疑問。
拉松德工程學院副教授尼爾-坦登(Neil Tandon)和博士後訪問學者傑米-沃德(Jamie Ward)在《冰凍圈》(The Cryosphere)雜誌上發表的一篇新論文中發現,雖然驅動海冰減速的機制仍然可信,但減速的時間仍有問題。
約克大學地球與太空科學研究中心(CRESS)的Tandon 說:「了解海冰運動將如何變化顯然很有意義,但我們並不真正知道模型預測的結果是否合理。我們似乎可以預期海冰將在一段時間內持續加速,但在未來幾十年內,海冰的動態將會轉變。”
漂浮海冰的危害
坦登說,浮動海冰為海上運輸帶來了特別的危險,他舉出了2017 年的一個戲劇性例子,當時海冰在紐芬蘭附近困住並擊沉了兩艘漁船。海冰速度越快,情況就越危險。
要理解海冰加速的原因,可以用春天來做類比。隨著氣溫升高,冰層變薄,它可以更容易地膨脹和收縮,就像用較薄的金屬製成的彈簧比用較厚的金屬製成的彈簧更容易膨脹和收縮一樣。
坦登解釋說:『由於較薄的海冰膨脹和收縮得更厲害,這就為海冰產生了更大的動量,就像那種裝有彈簧的玩具車,你把它往後拉得越遠,它就跑得越快一樣。”
海冰運動的機制
然而,這並不是作用在冰上的唯一力量,當冰變得足夠薄時,產生”彈性”的內應力開始減弱,其他力量開始佔據主導地位。
“當冰進入所謂的自由漂移狀態時,內應力變得可以忽略不計,風和海洋表面傾斜的外力開始佔據主導地位。模型表明,風和海洋表面傾斜度的變化將導致海冰在夏季減速。 “
雖然模型普遍認為夏季會出現這種減速現象,但它們對減速何時開始並不一致。一些模型認為,這種減緩將在未來十年內開始,而另一些模型則認為,這種減緩將在本世紀末開始。
冰流速度加快會對海洋運輸帶來危險,因此從這個意義上說,冰流速度放緩可能被視為一個積極因素,但坦登說,還有更大的考慮因素。
「這並不能改變海冰覆蓋率正在穩步下降的事實,對嗎?」坦登說:『這是一個令人擔憂的問題,因為這會影響生態系統,影響那些依靠捕獵某些動物為生的原住民,影響動物在不斷變化的棲息地中生存的能力,以及對全球氣候的整體影響。不過,我想說這還算是個好消息,因為模型顯示,我們預期的冰蓋減少的一些最壞方面並沒有出現。”
編譯自/ scitechdaily