格陵兰岛伊卢利萨特冰湾的冰山。图片来源:Megan Thompson-Munson/CIRES
一项研究表明，变暖对格陵兰冰盖表层的影响比变冷更大，这使得通过地球工程逆转融化的努力变得更加复杂。
长期以来，科学家们从冰芯研究中了解到，融化冰盖比重新冻结冰盖容易。最近发表在《冰冻圈》上的一项研究揭示了部分原因:冰的“海绵性”。
这项研究使用了一个基于物理学的数值模型来评估变暖和变冷对整个格陵兰冰盖上雪和冰川之间的多孔层雪的影响。梅根·汤普森-曼森是CIRES和ATOC的博士生，她和她的顾问:CIRES研究员珍·凯和INSTAAR研究员布拉德·马克尔一起领导了这项研究。
梅根·汤普森-曼森说:“由于变暖和变冷，在表层内发生的变化在量级上是不相等的。”“如果我们观察数千年或数百万年的时间，我们会发现冰盖的整体行为是不对称的:冰盖可以迅速融化，但需要很长时间才能生长。我们发现的这种不对称只是这个谜题的一小部分。”
雪在冰原稳定性中的作用
雪覆盖了格陵兰冰原约90%的面积，它位于海拔较高的地方，与雪一起覆盖了数百米的冰，起到了防止海平面上升的缓冲作用——这对于在气候变暖的情况下保护北极冰川是不可或缺的。雪是多孔的和海绵状的，这使得水可以通过它到达下面的固体冰层，在那里它可以重新冻结，增加现有的冰盖，而不是流向海洋。
在这项研究中，研究人员发现，变暖的温度正在迅速改变冰川储存融水的效率，而降温可能不会像科学家们希望的那样帮助冰川完全恢复。
汤普森-曼森说:“变暖耗尽了我们所说的‘坚硬空气含量’或‘海绵性’。”“因此，由于变暖而失去的海绵比冷却所能恢复的要多。这很重要，因为这种多孔的冰层可以缓冲冰盖对海平面上升的贡献。”
突破性的研究
为了了解公司对变暖和变冷的温度的反应，研究小组使用了一个基于物理的计算机模型，称为SNOWPACK，并专注于一个变量:温度。这项研究在两个方面都是史无前例的。首先，研究人员研究了变暖和变冷对格陵兰岛冰层的影响。其次，研究的范围覆盖了整个冰盖，而以前的研究主要集中在较小的地理区域。
凯说:“格陵兰冰盖在变暖的情况下失去的质量比在变冷的情况下增加的质量要快。”“这项研究的关键进展是，格陵兰岛的公司对这种变暖大于变冷的不对称反应做出了贡献。”
汤普森-曼森说，这项研究提出了一个关于地球工程和逆转地球变暖能力的重要问题。任何旨在降低北极温度的地球工程概念都可能无法像想象的那样有效地保护冰雪;降温的程度必须超过升温的程度，才能帮助冰原和冰川恢复正常。
汤普森-曼森说:“为了回到初始状态，我们必须进一步冷却，或者开始改变其他变量。”“我们已经做过的事情很难逆转。”
参考文献:《格陵兰岛的公司对变暖的反应大于对变冷的反应》，作者:梅根·汤普森-曼森、詹妮弗·e·凯和布拉德利·r·马克尔，2024年7月24日，《冰冻圈》。DOI: 10.5194 / tc - 18 - 3333 - 2024
