根据罗格斯大学的合著者研究,南极洲温暖潮湿的空气河流在威德尔海海冰上形成巨大的洞中起着关键作用,并可能影响广阔大陆周围的海洋状况以及气候变化。
科学家们研究了长而强烈的温暖潮湿空气羽流——被称为大气河流——在海冰中形成巨大开口的作用。他们专注于南极洲附近南大洋的威德尔海地区,这些海冰洞(称为冰穴)在冬季很少形成。该地区的一个大洞于 1973 年首次被观察到,并在 2017 年冬末和早春再次出现。
在发表在《科学进展》杂志上的第一项此类研究中,科学家们发现,2017 年 8 月下旬至 9 月中旬期间反复出现的强大气河流在形成海冰洞方面发挥了至关重要的作用。这些河流将温暖潮湿的空气从南美洲海岸带到极地环境,使海冰表面变暖并使其易于融化。
“Polynyas强烈影响南大洋的物理和生态动力学,”合著者、罗格斯地球、海洋和大气科学研究所的博士后研究员凯尔·马廷利说。“它们在海冰中充当巨大的‘窗户’,允许大量热量从海洋转移到大气中,改变区域和全球海洋环流。它们还影响浮游植物(藻类)大量繁殖的时间和规模,这是海洋食物网的基础。我们的研究将为更好地了解这些地区的气候变异和气候变化铺平道路。”
之前的研究发现,大气河流会影响南极西部陆地冰和冰架的融化,而新研究建立在这些发现的基础上,首次展示了它们对南极海冰的影响。河流长达数千英里,海冰洞覆盖数千平方英里,通常位于受当地海洋环流条件影响的特定位置。
南极洲西部是一个巨大的陆地冰盖,正在融化并导致全球海平面上升,而且融化在 21 世纪加速。根据国家冰雪数据中心的数据,如果整个南极冰盖融化,海平面将上升约 200 英尺。沿海风暴造成的海平面上升和洪水威胁着全世界的沿海社区,尤其是在低洼地区。
根据预测的未来气候变化,随着降水强度的增加,大气河流预计将变得更频繁、更长、更宽、更有效地将高水平的水蒸气移向南极海洋和大陆。一般来说,预计它们登陆的地方将向极地转移,气候变化对威德尔海和南大洋其他地方的海冰洞的影响是未来研究的一个重要领域。
合著者包括哈利法科技大学、史蒂文斯理工学院以及澳大利亚南极分部和澳大利亚南极计划伙伴关系的科学家。