韩国基础科学研究院（IBS）在10万年气候模拟中确认降雪和云层的保护作用
南极冰盖损失率从70%降至20%……南极西部仍面临海平面上升风险
研究结果显示，即使全球平均气温较工业化前上升超过10摄氏度，东南极的巨大冰体仍可能大部分留存。
全球变暖使水汽增加，给南极内陆带来更多降雪；云量增加则会遮挡阳光，减缓冰层融化速度。南极冰盖整体的损失规模，也会因是否考虑这些大气变化而大不相同。这一结果颇具矛盾性：全球变暖在融化冰盖的同时，也在部分地区创造了保护冰层的条件。
东南极Dibble Ice Shelf的景象。韩国基础科学研究院研究团队通过长达10万年的气候模拟确认，全球变暖导致降雪和云量增加，可能减缓东南极冰盖的消失。NASA、JPL-Caltech和加州大学欧文分校供图。
View original image韩国基础科学研究院（IBS）30日表示，由气候物理研究团团长、釜山大学荣誉教授Axel Timmermann领衔的研究团队，通过将全球气候模型与冰盖模型相结合进行长期模拟，证实了上述结果。研究成果于当天19时刊登在国际学术期刊《自然·气候变化》（Nature Climate Change）上。
以往的冰盖研究会将预先设定的大气和海洋条件应用于冰盖模型，因此难以充分反映气候与冰盖相互影响的过程。研究团队通过改变大气中的二氧化碳浓度，对气候以及格陵兰和南极冰盖的变化进行了长达10万年的模拟，并将冰盖变化反过来影响气候的过程也纳入计算。
分析结果显示，全球变暖导致的冰盖变化因地区而异。如果全球平均气温较工业化前上升超过2摄氏度的状态持续，南极西部冰盖将出现大规模长期冰量损失。格陵兰冰盖也会随着全球变暖逐渐缩小；当气温升幅超过约6摄氏度时，冰盖可能完全消失。
相比之下，大部分位于陆地上的南极东部冰盖，即使在全球变暖幅度超过10摄氏度的情况下，也能维持相对稳定。这意味着，即便强烈的全球变暖持续，南极东部冰盖也未必会迅速崩塌。
降雪增多、云层遮挡阳光……减缓南极东部冰盖损失
南极东部冰盖表现出超出预期的稳定性，原因在于大气环流发生了变化。气温升高时，大气能够容纳的水汽量也会增加。与此同时，南半球大气流动发生变化，使输送到南极的水汽增多。这些水汽以降雪的形式落在南极东部内陆高海拔地区，增加了冰盖中新积累的冰量。
全球变暖导致格陵兰冰盖和南极冰盖发生长期变化。圆形代表南极冰盖，方形代表格陵兰冰盖；红色越深，气温升幅越大。符号大小用于区分模拟实验的最终状态。插图地图显示，在高浓度二氧化碳条件下，东南极冰盖大部分得以保留，而西南极冰盖大部分消失。研究团队供图。
View original image云量增加也有助于抑制冰盖损失。云层减少了到达冰盖表面的太阳辐射，从而减缓冰层融化。全球变暖导致降雪量增加，有利于冰层积累；与此同时，云层也减少了冰盖表面对能量的吸收。
在全球变暖最强烈的条件下，这些作用尤为明显。未纳入降水和太阳辐射变化的模拟显示，南极冰盖总体积减少约70%；而在考虑全球变暖导致的降雪和太阳辐射变化后，气候与冰盖耦合模型显示，冰盖总体积仅减少约20%。
这两个数字来自采用不同条件的长期模拟，并非南极实际观测到的冰盖损失率。不过，它们表明，冰盖变化并非仅由气温升高决定；对大气与冰盖之间相互作用的反映程度不同，也可能使长期预测出现很大差异。
南极西部冰盖仍面临风险……海平面上升担忧持续
这并不意味着南极不受全球变暖影响。南极西部冰盖有很大一部分位于海平面以下的基岩上，容易受到海水升温影响。本次模拟也显示，如果全球变暖持续，南极西部将出现显著冰量损失。研究团队指出，南极东部部分地区也观测到冰盖退缩，因此不应低估海平面上升风险。
IBS气候物理研究中心研究委员Yoon Kyungsook（左，第一作者兼通讯作者）、IBS气候物理研究中心主任Axel Timmermann（共同作者）。IBS供图。
View original image这项研究也存在局限。此次耦合模型的空间分辨率相对较低，难以充分再现漂浮在海面上的冰架下方发生的变化，以及冰盖边缘的局部过程。若要更准确地预测这些过程对实际海平面上升的影响，还需要通过高分辨率模拟开展进一步研究。
第一作者兼通讯作者、韩国基础科学研究院气候物理研究团研究委员Yoon Kyungsook表示：“我们的研究结果表明，不能仅凭气温来理解冰盖的长期未来。降雪、云层、风以及海水温度的变化，都会与不断变化的冰盖表面相互作用。”
共同作者、韩国基础科学研究院气候物理研究团团长Axel Timmermann强调：“这项研究说明，在预测长期气候不稳定性和海平面上升时，必须同时考虑气候与冰盖之间的相互作用。仅依据简化的气候条件，可能会忽略那些对冰盖是退缩、稳定留存还是消失产生重大影响的局部过程。”
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