罗格斯大学的一项研究表明，如果世界遵循将全球变暖控制在2015年巴黎气候协议关键目标以下，南极冰原在未来几个世纪不太可能变得不稳定并导致海平面急剧上升。但如果全球变暖超过目标——2摄氏度（3.6华氏度）——冰原周边冰架融化的风险将显著增加，冰架的坍塌将引发南极海冰的快速融化。这将引起2060年及以后全球平均海平面每年至少上升0.07英寸，这比过去120年海平面上升的平均速度还要快，在马里兰州安纳波利斯市中心这样脆弱的沿海地区，极端洪水的天数急剧增加。全球变暖3摄氏度（5.4华氏度）可能导致南极融化，出现灾难性的海平面上升——2060年后全球平均每年上升至少0.2英寸。冰盖的崩塌在几千年内是不可逆转的，如果南极冰盖变得不稳定，它可能会继续退缩几个世纪。在联合国气候变化会议上达成的《巴黎协定》旨在限制全球变暖的负面影响。它的目标是将全球平均气温增幅控制在远低于工业化前水平的2摄氏度，同时努力将气温增幅控制在1.5摄氏度（2.7华氏度）。签署国承诺在21世纪下半叶消除全球二氧化碳净排放量。人类活动引起的气候变化正在导致海平面上升。冰原如何应对气候变暖还不清楚，全球应对气候变化的最终政策是什么也不清楚。这项研究探讨了南极洲在下一个世纪以及以后可能发生的变化，该变化取决于是否达到或超过了《巴黎协定》中的温度目标。为了更好地了解冰盖的响应，科学家们利用现代卫星观测、古气候数据和机器学习技术训练了一个最先进的冰盖模型。他们利用这个模型来探索在不同的全球温室气体排放下，南极西部冰盖快速退缩和崩塌的可能性。目前的国际政策可能导致约3摄氏度的变暖，这可能会使南极的冰架变薄，并引发2050~2100年冰盖快速退缩。在这种情况下，地球工程策略，如从大气中清除二氧化碳和隔离（或储存）二氧化碳，将无法阻止南极洲对全球海平面上升的贡献。这些结果表明，如果超过巴黎协定的温度目标，南极洲的海平面将发生不可阻挡的灾难性上升。现在，通过国际社会积极参与减少温室气体排放，并继续削减拟议政策，以实现《巴黎协定》雄心勃勃的目标，积极主动地减缓气候变化至关重要。 相关论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03427-0 （郭亚茹编译；於维樱审校） 查看详细>>

哈佛大学研究人员的一项最新研究表明，此前的研究大大低估了与南极西部冰盖可能崩塌有关的全球海平面上升，这意味着在全球变暖的情况下，海平面将高于预期。该研究对水排出机制进行了新的计算。当南极西部冰盖所处的固体基岩随着冰的融化和冰盖总重量的减少而向上反弹时，就会发生这种情况。基岩位于海平面以下，因此当它抬升时，它会将周围地区的水推入海洋，加剧全球海平面的上升。新的预测显示，在冰盖完全崩塌的情况下，全球海平面上升估计值将在1000年内再放大一米。研究人员指出，如果南极西部冰盖崩塌，人们一般的估计结果是全球平均海平面上升3.2米。研究者进行的一次模拟结果表明到本世纪末，由于水的排出机制，由南极西部冰盖融化引起的全球海平面上升将增加20%。大地测量、地震和地质证据表明，南极洲西部被低粘度浅层地幔所覆盖。研究人员想研究当考虑到低粘度时，这些过程是如何影响海平面变化的。当他们把这种低粘度纳入他们的计算中时，他们意识到水的排出比以前的模型预测的要快得多。无论用什么样的情景来描述南极西部冰盖的崩塌，研究人员总是发现全球海平面多上升了一米。研究人员发现，当南极西部冰原的海洋部分在过去的间冰期退却，或在未来退却时，裸露的基岩将迅速反弹，并将融化的水输送到开阔的海洋中。研究计算结果表明，为了准确估计全球海平面上升与冰原融化有关，科学家需要同时考虑水的排出效应和南极下方地幔的低粘度。研究人员认为，当冰停止融化时，海平面上升并没有停止，人们对海岸线的破坏将持续几个世纪。 相关论文链接：https://advances.sciencemag.org/content/7/18/eabf7787 （郭亚茹编译；於维樱审校） 查看详细>>

2020年是有记录以来最活跃的飓风季节，也是连续第五年飓风活动高于平均水平。亚利桑那大学领导的飓风预报小组预测，2021年大西洋上空的飓风活动将再次超过平均水平。该小组预测，2021年北大西洋飓风季节（从6月1日到11月30日）将有18个命名风暴，其中包括8个飓风。相比之下，平均的结果显示每年有13个命名风暴和7个飓风。预计有4个风暴将产生主要飓风，被定义为3、4或5级。如果这些预测得以实现，2021年将是连续第六年活动高于平均水平。该大学气候动力学和水文气象中心主任、大气科学教授曾旭斌说：“过去十年飓风活动非常活跃。我们疑惑的是这是系统自然变化的一部分，还是我们已经看到了全球变暖的影响。如果这是自然变化的一部分，那么在一些过度活跃的季节之后，我们预计活动会平静下来，但在过去几年里，每年都有点疯狂”。研究人员预计，全球变暖将导致海水变暖，从而推动飓风的发展，但这还不能通过建模得到证实。在气候建模中，每个模型的分辨率（类似于地球表面的单个像素或网格框）约为50英里乘50英里。相比之下，对于全球天气预报模型，分辨率更像是5英里乘5英里。如果真的想模拟全球变暖对飓风的影响，研究人员认为需要分辨率更高的模型网格，只是他们还没有足够的计算能力进行长达十年的模拟。不过研究者们预测，再过10年飓风活动的增加超出了气候的自然变化范围。虽然这个季节预计会带来高于平均水平的活动，但预计不会像去年那么剧烈，部分原因是太平洋的平均气候模式是由海面温度驱动的。当热带太平洋东部海面温度低于平均值时，这种天气现象被称为拉尼现象。它使大西洋上空的东风加速，加剧了飓风。当太平洋海面温度高于平均值时（一种被称为厄尔尼诺的气候模式），东风减弱，大西洋上空的飓风活动也减弱。研究者开发了飓风模型，该模型将欧洲中期天气预报中心对海面温度、风、气压、湿度和降水的季节性预测与机器学习以及研究人员对飓风的自身理解相结合。研究小组进行了51次预测，以限制预测的不确定性。 （郭亚茹编译；於维樱审校） 查看详细>>

位于夏威夷岛以西的大量淡水羽状流的首次成像可能有助于水资源规划人员优化可持续产量和含水层蓄水量的计算。夏威夷大学马诺亚分校的研究人员最近一项研究中展示了一种探测海底和海洋表面之间淡水羽流的新方法。这项研究是第一个证明海表面拖曳受控源电磁成像可用于绘制高分辨率海洋淡水羽流图的研究。这是2020年海底淡水的突破性发现的延伸。这两项研究都是在一个面临气候变化的世界中的重要发现，在这个世界上，淡水对于维护公众健康、农业产量、经济战略和生态系统功能至关重要。这项研究对影响全球沿海水域生物地球化学循环的海洋学、水文地质学和海洋过程具有深远的意义。利用电磁成像，可以对出流入水柱的淡水量进行估算。海底地下水排泄是指地下水从沿海含水层向海洋中的渗漏过程，它为人类提供水源，支持鱼类和藻类等海洋生物。如此大量富含营养、低盐度的地下水流入海洋，对化学收支和为近海食物网提供营养具有重要意义。很庆幸有一种方法能够精确地确定排放位置和羽流，因为它为取样和确定水的年龄、来源、化学成分，以及海洋生态系统发挥了重要作用，而这些海洋生态系统本来是寡营养的。这项研究包括电磁数据驱动的二维电磁成像反演、电阻率-盐度计算和淡水羽流体积估算。通过使用电磁成像技术，研究小组能够对夏威夷岛表层淡水和多个大型淡水羽流进行成像，这些淡水羽流中含有高达87%的淡水。结果表明，在研究地点，海底和海洋表面之间的区域存在大量淡水。对其中一个羽流的保守估计是10720立方米，相当于四个奥运会游泳池的容量。本研究所采用的方法可应用于世界各地的沿海地区，从而通过纳入近海海底地下水排泄和优化可持续产量和储量计算来改进未来的水文地质模型。扩展电磁成像的新用途，以进一步证明其在全球其他火山岛淡水成像中的应用。 相关论文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020GL091249 （郭亚茹编译；於维樱审校） 查看详细>>