大气阻塞减缓了格陵兰岛最大冰舌因海洋作用而融化的过程
格陵兰岛东北部是北纬 79° 冰川的所在地，这是该国最大的浮冰舌，但也是受到全球变暖严重威胁的冰川舌。来自大西洋的暖水正在从下方融化它。然而，阿尔弗雷德·韦格纳研究所的专家现在已经确定，尽管过去几十年来该地区的海洋一直在稳步变暖，但流入冰川洞穴的水温从 2018 年到 2021 年有所下降。这可能是由于大气环流模式暂时改变造成的。在刚刚发表在《科学》杂志上的一项研究中，研究人员讨论了这种情况如何影响海洋以及对格陵兰冰川的未来意味着什么。
在过去的几十年里，格陵兰冰盖的质量不断减少，这也降低了其稳定性。这主要是由于大气和海洋变暖，加速了冰的融化，进而导致平均海平面上升。仅东北格陵兰冰流就流入巨大的 Nioghalvfjerdsfjorden 冰川（也称为 79° N 冰川），如果完全融化，就会导致海平面上升一米。
冰舌下方有一个洞穴，海水流入其中。阿尔弗雷德·韦格纳研究所、亥姆霍兹极地和海洋研究中心 (AWI) 收集的数据表明，2018 年至 2021 年间流入洞穴的水温有所下降。
“我们惊讶地发现这种突然的降温现象，这与我们在冰川流入过程中观察到的长期区域海洋变暖形成了鲜明对比，”AWI 研究员、该研究的第一作者 Rebecca McPherson 博士说。“由于冰川洞穴中的海水变冷，这意味着在此期间输送到冰下的海洋热量减少——反过来，冰川融化得更慢。”
但是，如果周围海洋的温度持续上升，冰川下方的冷水从何而来？为了找出答案，AWI 的研究人员使用海洋系泊设备收集了 2016 年至 2021 年的数据。
监测平台不断测量北纬 79° 冰川崩解前沿海水的温度和流速等参数，这里是水流入洞穴的地方。大西洋水温最初上升，在 2017 年 12 月达到最高 2.1 摄氏度，但从 2018 年初开始又下降了 0.65 摄氏度。
“我们能够追踪到 2018 年至 2021 年这种暂时降温的源头，即上游弗拉姆海峡和广阔的挪威海，”麦克弗森解释道。“换句话说，这些偏远水域的环流变化会直接影响北纬 79° 冰川的融化。”
因此，弗拉姆海峡水温较低是大气阻塞的结果。当这种阻塞发生时，大气中的固定高压系统会迫使通常占主导地位的气流发生偏离。弗拉姆海峡上空也发生了这种情况：欧洲上空的几处大气阻塞使更多来自北极的冷空气通过弗拉姆海峡流入挪威海。这减缓了从大西洋流向北极的水流，因此它在沿途比平时冷却得更多。
冷却后的海水随后流经弗拉姆海峡，到达格陵兰岛大陆架和北纬 79° 冰川。从大气块的出现到较冷的大西洋海水流入冰川洞穴，整个过程需要两到三年的时间。
“我们认为大气阻断仍将是挪威海多年降温阶段的一个重要因素，”麦克弗森说。“它们提供了影响大西洋海水温度变化的大气和海洋条件，进而影响格陵兰岛东北部的冰川。”
原因何在？因为向北流动的水团不仅会继续流向北极，影响海冰的范围和厚度；在弗拉姆海峡，大约一半的水转向西部，决定了格陵兰岛冰川的海洋融化。
“2025 年夏天，我们将乘坐研究破冰船 Polarstern 号返回北纬 79° 冰川。我们已经知道弗拉姆海峡的水温现在又略有上升，我们急切地想知道冰川融化是否因此而加剧。”
为了更准确地预测北纬 79° 冰川的命运，了解其内部变化的驱动因素非常重要，正如麦克弗森所强调的：“我们的研究为了解东北格陵兰岛冰川在气候变化中的行为提供了新的见解。这将使海平面上升的预测更加准确。”
正如他们的同事、AWI 的 Torsten Kanzow 教授所补充的那样，“一般来说，我们认为流入北纬 79° 冰川下方洞穴的暖水是大西洋经向翻转环流 (AMOC) 的一部分。预测表明，这种热传送带未来可能会减弱。一个关键挑战是建立能够捕捉远至格陵兰峡湾的宏观海洋环流影响的长期观测系统。”
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