北極冰層的復原機制

全球氣候變遷正逐步縮小北冰洋(the Arctic Ocean)的夏季冰層覆蓋面。這種減縮隱藏著一項明顯正反饋的機制:由於冰比未結凍的水(open water)更具反射性,因而冰層覆蓋面縮小意味著吸收更多的太陽輻射,依序會導致喪失更多的冰層。

這提升了可能有個引爆點,使得迄今相對緩和減縮的夏季冰層消失掉,且早在諸多氣候模型普遍推斷的日期(於本世紀末的某個時候)前,就使北冰洋處於長期無夏季冰層的狀態。

不過,那些模型不可能藉由經受強烈擾動(perturbations),而被製作來揭露此類門檻變化(threshold behavior)嗎? Steffen Tietsche及德國漢堡市馬克斯普朗克氣象研究所(the Max Planck Institute for Meteorology in Hamburg, Germany)的共同研究人員,利用了一種廣為使用的氣候模型來進行嘗試。他們質疑若於某年遭到大小不一的變動,北冰洋會否在七月變得完全沒有冰層?

(圖援用自原文)

文中描繪通常於最少冰層覆蓋面的9月曲線圖顯示了,於特定年份,上述初始擾動被強加時的變化(藍色部分)。於每一事例中,9月的冰層覆蓋面,約在兩年內恢復到未被擾動的逐步下降水平(黑色曲線)。

Tietsche及同僚們將此類迅速恢復主要歸因於,抑制反照率(albedo)增強的負反饋機制:在漫長、黑暗的冬季期間,欠缺隔熱的冰層會導致異常暖和的北極大氣層,其頂部會更迅速地將熱散發掉,且周邊會經受較少由風驅動的溫帶地區熱空氣。因而,他們的結論是,不太可能出現夏季海冰突然消失,且不可逆的引爆點。

原文網址:
Recovery mechanism for Arctic ice
翻譯:peregrine | 本文轉載自PEREGRINE科學點滴


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