南極冰蓋數十年來首次成長
南極冰蓋(AIS) 歷來存在質量損失,這顯著導致了海平面上升,尤其是在2011 年至2020 年期間,西南極洲和東南極洲部分地區的冰蓋損失加劇。然而,在2021 年至2023 年期間,受異常降水的影響,AIS 的品質成長創下了紀錄,甚至逆轉了托滕、莫斯科、登曼和文森灣等關鍵冰川盆地的趨勢。

利用衛星重力測量法探測到了南極冰蓋的質量變化,揭示了東南極洲主要冰川盆地以及整個冰蓋嚴重的不穩定性。
南極冰蓋(AIS) 在全球海平面上升中扮演重要角色。自2002年3月以來,重力恢復與氣候實驗(GRACE) 任務及其後續任務GRACE-FO (GRACE 後續任務) 為監測南極冰蓋的冰量變化提供了寶貴的數據。
先前的研究一直表明,南極洲的冰川質量呈現長期減少趨勢,尤其是在西南極洲和南極半島,而東南極洲的冰川則相對穩定。然而,最近由同濟大學的王博士和沈教授領導的一項研究發現了一個令人驚訝的變化:在2021年至2023年期間,南極洲冰川的整體品質經歷了創紀錄的增長。

南極冰蓋質量變化序列(2002年4月至2023年12月),以GRACE/GRACE-FO衛星重力測量資料為基礎。橢圓形突出顯示特定時期的質量變化率,灰色陰影表示不同任務之間的數據差距。圖片來源:中國科學出版社
值得注意的是,東南極洲威爾克斯地-瑪麗皇后地地區的四座主要冰川扭轉了2011 年至2020 年期間質量加速損失的模式,並在2021 年至2023 年期間出現了顯著的質量增加。
2002年至2010年,南極冰蓋質量損失的變化率為-73.79±56.27 Gt/yr,而2011年至2020年期間,這一變化率幾乎翻了一番,達到-142.06±56.12 Gt/yr。這種加速的質量損失主要與西南極洲和東南極洲WL-QML區域的質量耗竭加劇有關。然而,此後在異常降水累積的驅動下,南極冰蓋質量出現了顯著逆轉,在2021年至2023年期間,南極洲冰蓋質量以107.79±74.90 Gt/yr的速率增加。

三個子週期內AIS及其區域質量變化率的空間分佈。圖片來源:中國科學出版社
相應地,AIS質量變化對全球平均海平面上升的貢獻在2002-2010年為0.20±0.16毫米/年,在2011-2020年為0.39±0.15毫米/年;而在2021-2023年則呈現負向貢獻,以0.30.20.21
西伯利亞-昆西-古陸地區(WL-QML)的四個主要冰川盆地,即托滕冰川、莫斯科大學冰川、登曼冰川和文森斯灣冰川,在2011-2020年間,冰川質量損失加劇,與2002-2010年相比,損失速率為47.64±8.14 Gt/年,損失速率為47.64±8.14個 Gt/年,損失速率為內陸擴展。研究人員解釋說:“這種加速的冰川質量損失主要由兩個因素造成:地表質量減少(佔72.53%)和冰排放量增加(佔27.47%)。”

托頓、莫斯科、登曼和文森灣冰川盆地2002-2020年質量變化率的時空模式。灰色框:變化率差異(2011-2020年減去2002-2010年);淺藍色框:包含曆元變化率的時間序列(橢圓標記),其中灰色陰影表示GRACE-GRACE-FO資料缺口。圖片來源:中國科學出版社
值得注意的是,這四座冰川的徹底崩解可能導致全球平均海平面上升超過7公尺。它們明顯的消融模式已經構成了關鍵的氣候預警訊號,需要科學界對其穩定性給予更多關注。
編譯自/ ScitechDaily