东北格林兰是79°N冰川的所在地,这是该国最大的浮动冰川舌,面临气候变化带来的严重威胁,因为温暖的大西洋水从下面侵蚀它。阿尔弗雷德·韦根气候研究所的研究人员发现,2018年至2021年间,流入冰川空腔的水温下降,这与过去几十年该地区海洋持续升温形成对比。这种异常的降温可能源于大气环流模式的暂时变化。最近发表在《科学》杂志上的一项研究探讨了这些发现对格林兰冰川和海洋环境的影响。
格林兰冰盖多年来一直在失去质量,这影响到其稳定性,主要是由于大气和海洋温度上升,加速了冰层的融化,导致海平面上升。如果东北格林兰冰流完全融化,可能会导致海平面上升一米。冰川舌包含一个洞穴,海水流入,该洞穴最近的数据显示,阿尔弗雷德·韦根气候研究所、亥姆霍兹极地和海洋研究中心(AWI)显示,这些流入水温在2018年至2021年间有所下降。主要作者瑞贝卡·麦克弗森博士对这一突如其来的降温表示惊讶,指出这与该地区的长期升温趋势形成鲜明对比。她说:“更冷的海水意味着在此期间,冰川下面传递的热量减少,导致冰川融化速度减缓。”
问题仍然存在:如果周围海洋温度持续上升,那么冰川下方的冷水来自何处?为了解答这个问题,AWI研究人员使用海洋设备系统收集了2016年至2021年间的数据,连续记录冰川断裂前水进入洞穴处的热力学参数。虽然大西洋水温最初有所上升,在2017年12月达到2.1摄氏度的峰值,但从2018年初开始,水温下降了0.65度。
瑞贝卡·麦克弗森解释道:“我们追踪到这种暂时降温的源头是法拉北海峡和挪威海。这表明这些远处水域的环流模式变化可以直接影响79°N冰川的融化过程。”法拉北海峡的较低水温可能是由于大气阻塞造成的,这涉及到静止的高压系统改变典型的气流。在这一事件中,欧洲上空的气候阻塞使得更多的寒冷北极空气进入法拉北海峡和挪威海,减缓了向北极输送的温暖大西洋水,使其在流向格林兰的大陆架和冰川之前冷却得更加明显。这个过程从大气阻塞的形成到更凉的海水到达冰川洞穴,持续了两到三年。
瑞贝卡·麦克弗森指出:“我们预计,大气阻塞将在未来几年内对挪威海的多年度降温阶段发挥重要作用。这些阻塞影响着形成大西洋水温变化的大气和海洋条件,最终影响东北格林兰的冰川。”向北流动的水不仅深入阿尔底,影响海冰的范围和厚度;大约一半的水在法拉北海峡向西偏移,影响格林兰冰川的融化。她补充道:“在2025年夏天,我们的研究团队将乘坐研究破冰船《极地之星》返回79°N冰川。我们观察到法拉北海峡的水温再次略微上升,我们迫切希望评估这是否会导致冰川的融化加剧。”
为了准确预测79°N冰川的未来,理解推动其变化的因素至关重要,瑞贝卡·麦克弗森强调说:“我们的研究揭示了气候变化背景下东北格林兰冰川的动态。这将有助于提高对海平面上升的预测。”AWI的同事托尔斯滕·坎佐教授表示:“一般来说,我们视更多进入79°N冰川洞穴的暖水为大西洋经向翻转环流(AMOC)的一部分。预计这一重要热系统在未来几年可能会减弱。实施能够捕捉到延伸至格林兰峡湾的更广泛海洋环流模式影响的长期监测系统将是一个重大挑战。”