西風可能抵消 2100 年南極海平面上升預期的一半

不斷變化、增強的風力將有助於抵消南極洲未來海平面的上升——這樣做，它們可能有助於穩定南部大陸某些地區的冰蓋。

“這真的意義重大，”澳大利亞聯邦科學與工業研究組織（位於霍巴特）研究海平面變化的艾米·斯蘭根說，她沒有參與這項研究。環繞南極洲的西風帶自 20 世紀 50 年代以來一直在加速並向南移動。這種趨勢主要是由南極臭氧洞驅動的，預計將因氣候變化而持續下去——根據澳大利亞悉尼卓越氣候系統科學中心地球物理學家莉拉·弗蘭科姆比領導的研究，僅此一項就可能在 70 年內導致海平面下降多達 40 釐米。

在南極海岸附近，風的影響可能抵消本世紀末全球海平面平均上升幅度近一半，政府間氣候變化專門委員會的最新報告估計，全球海平面平均上升幅度高達 97 釐米。然而，該報告指出，西部南極冰蓋不可預測的崩塌可能會導致海平面額外上升數十釐米。

變化的 winds

海平面下降的原因是科里奧利力，這是地球自轉的結果。當南極環極流繞南極洲順時針流動時，這會導致海水向北傾斜升高，向南傾斜降低。隨著西風在未來 70 年內增強高達 15%，預計海流和這種坡度都會增加。

這項本月線上發表在《地球物理研究快報》上的研究還發現，未來 70 年內風向向南移動高達 4 個緯度可能會顯著減少空氣向海洋的熱量傳遞。由於南大洋在全球海洋環流中起著關鍵作用，這將降低整個海洋的熱含量。在沒有全球變暖的情況下，這一系列事件可能導致全球海平面下降約 5 釐米。“我們的模型確實顯示了南大洋的基礎性作用，”弗蘭科姆比說。“它可以影響全球海平面。”弗蘭科姆比的結果並非完全出乎意料：其他氣候模型也預測了這種影響。但她的模型具有更高的解析度，因此能夠包含南大洋渦流的影響，而大多數完整的氣候模型都無法納入渦流的影響。

風向變化並不是當地海平面保持受控的唯一原因。斯蘭根已經表明，隨著南極洲和格陵蘭島的巨大冰蓋因融化而減輕重量，兩極失去了一些引力。結果，水從兩極向赤道傾斜。她說，這意味著到 2100 年，南極半島周圍的淨海平面上升預計約為零。

潮溼和溫暖

然而，最大的問題是這些影響是否會對冰蓋產生穩定作用。

理論上，海平面上升將有助於導致西部南極冰蓋的崩塌。該冰蓋的底部位於水下；大陸冰的重量將其壓在基岩上，阻止其像冰山一樣漂浮。冰蓋邊緣變薄或海平面上升會使更多的冰從基岩上抬起，將“接地線”推向更內陸的地方。斯蘭根說，減緩海平面上升應該會阻礙這種情況。另一方面，海平面下降可能會導致一些冰更陡峭、更快地流入海洋。“那裡發生了很多複雜的過程，”她說。

賓夕法尼亞州立大學冰川學家斯里達爾·阿南德克里希南指出，影響西部冰蓋穩定性的最大因素不是海平面，而是水溫。溫暖的海水可以每年以米為單位的速度從底部向上融化漂浮的冰架，從而使大陸冰向外流動以取而代之。“相對海平面上升並不是導致冰架在 200 年時間尺度內消失的原因，”阿南德克里希南說。他補充說，儘管南大洋熱交換的減少可能會有所幫助，但這取決於那些較冷的海水究竟衝擊冰的哪個位置。“我不相信這會對我們有很大幫助，”他說。