雨水和溫暖引發格陵蘭島冰蓋的大範圍融化

該島的巨大冰層在今年夏天經歷了多次大範圍的融化,2021年8月的雨水又加劇了融化。格陵蘭島冰原在2021年7月經歷了兩次強烈的融化過程,當時氣象學家預測稱接下來會有更多的融化,他們是對的。夏季的高溫刺激了2021年8月14-15日的另一次重大融化事件,但是這一次,融化還被降雨加劇了。

每年從5月左右到9月初,覆蓋格陵蘭島的巨大冰層都會發生融化。除了直接導致海平面上升外,融化的水可以通過裂縫和土層流向冰原的底部,加速冰向海洋的流動。

在一個融化的季節里,可能會有偶爾的”融化事件”比”典型”夏日有更多的融化和徑流的短暫時期。根據國家冰雪數據中心的數據,有記錄以來第七大融化事件(按面積計算)發生在7月28日,當時融化覆蓋了約88.1萬平方公里(34萬平方英里)的冰原。8月14日–這個不尋常的夏末事件的高峰的融化量稍小,覆蓋了大約87.2萬平方公里。

根據美國宇航局全球建模和同化辦公室的冰川學家勞倫·安德魯斯的說法,每次事件的融化模式都不同。雖然7月下旬的融化事件在格陵蘭島北部很廣泛,但8月的事件卻集中在格陵蘭島南部。

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2021年8月15日,當美國宇航局Aqua衛星上的中分辨率成像分光儀(MODIS)獲得這張融化區域的部分圖像(上圖)時,該島的南端在雲層中可見。該圖像為假彩色,以更好地區分雲(白色)、雪(青色)、裸冰(藍色)和融水或泥濘的冰(深藍色)等區域。海洋水看起來是最深的藍色,幾乎是黑色。

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作為比較,第二張圖片顯示了8月12日融化事件之前的區域。

到了8月15日,裸露的冰塊區域向內陸延伸得更遠。雪線已經後退,暴露出更多的深色底層冰。當我們仔細觀察出口冰川時,這種退縮是最明顯的,很可能是由8月14-15日的大規模融化事件驅動的。安德魯斯還指出,融化向內陸延伸到冰原內部,併到達了高峰站點,國家科學基金會的研究站,位於冰原頂部附近,高出海平面近兩英里。

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融化是由移動到格陵蘭島上空的暖空氣引發的,它產生了異常高的溫度。上面的地圖顯示了格陵蘭上空的短期升溫;它描述了2021年8月14日的空氣溫度高於或低於前一周的溫度(2021年8月5日至11日的平均值)的程度。該地圖來自戈達德地球觀測系統(GEOS)模型,代表離地面2米(約6-7英尺)處的空氣溫度。模型數據使用了代表物理過程的數學方程,為地面氣象站稀少的地區提供了廣泛的、估計的視圖。

格陵蘭島南部廣泛的降雨又促進了融化。據高峰站科學協調辦公室和華盛頓州立大學的Von Walden說,2021年8月14日,國家科學基金會人員甚至在高峰站觀察到了雨,這是自1980年代末開始在那裡進行實地觀察以來的第一次。

馬里蘭大學巴爾的摩縣分校駐美國宇航局戈達德太空飛行中心的冰川學家克里斯托弗·舒曼表示,僅僅是溫暖的空氣溫度而不是雨水導致了高峰站以前的重大融化事件,包括2012年和2019年的融化事件。研究表明,在最近的過去,由雨水引起的整個格陵蘭島的融化量在夏季和冬季都在增加。

包括2021年季節的大型融化事件通常是短暫的,對整個季節發生的總融化量貢獻較小。但它們可以對冰原產生持久的影響。融化可以引發導致冰面變黑的過程,並改變底層的雪和冰層,這可能會加劇未來的融化和徑流,即使在正常的大氣條件下。

在融化事件中,這些過程可能發生在冰原上通常不經歷融化的部分,使其影響更加廣泛。像這樣的積極反饋正在開始造成冰蓋的進一步損失。