El Niño -tapahtumat tunnetaan tulvien tuomisesta Etelä-Amerikkaan ja osallistumisesta niihin metsäpalot Indonesiassa, mutta uusi tutkimus paljastaa, että ne vaikuttavat myös Antarktisen jäähyllyjen korkeuteen ja massaan.
Jäähyllyt muodostuvat silloin, kun maassa oleva jäätikkö saavuttaa rannikon ja jään virtaus valtamerelle muodostaa kelluvan hyllyn.
El Niño -tapahtuman aikana monet Länsi-Antarktiksen ympärillä sijaitsevista jäähyllyistä saavat enemmän lunta niiden pinnalta, mutta myös menettää enemmän jäätä pohjasta lämpimän meriveden takia.
Kaiken kaikkiaan jäähyllyt todella menettävät massan El Niñon aikana, tutkimukset toteavat, että tällaisista tapahtumista tulee tärkeä tekijä jäähyllyn koon vuosivaihteluissa.
Lisää "äärimmäisiä" El Niño -tapahtumia odotettu globaalien lämpötilojen noustessa Länsi-Antarktikan jäähyllyt voivat nähdä suurempia korkeuden ja massan vaihtelut, pääkirjailija kertoo Carbon Briefille - kiihdytetty harvennus vastauksena ilmastonmuutokseen.
Vuosittaiset vaihtelut
Noin kolme neljäsosaa Etelämantereen rannikosta on reunustat jäähyllyt, jotka virtaavat veteen. Heillä on tärkeä rooli "tukien" jäätiköt niiden takana olevalla maalla ja pysäyttäen sisävirta virtaava jää suoraan mereen, missä se edistäisi merenpinnan nousua.
Uusi tutkimus, joka julkaistiin vuonna 2008. \ T Nature Geoscience, keskittyy Länsi-Etelämantereen jäähyllyihin. Nämä hyllyt pidättävät joitain mantereen nopeimmin sulavia jäätiköitä.
Tutkijat käyttivät satelliittitietoja neljästä operaatiosta, jotka kattoivat 1994: n ja 2017: n, tutkimuksen avulla, miten jäähyllyjen korkeus ja massa vaihtelevat vuodesta toiseen.
Jäähyllykaavio. Luotto: Prof Helen Fricker, Scripps Institute of Oceanography, UC San Diego.
Carbon Brief kiinni pääkirjailijaan Tri Fernando Paolo klo Syksyinen kokous että Amerikan geofysikaalinen liitto viime kuukausi. Paolo on tutkijatohtori NASA: n suihkukoneiden laboratorio klo Kalifornian teknillinen korkeakoulu.
Paolo alkaa selittää, että heidän tutkimuksensa keskittyy vain jäähyllyjen vuosittaiseen vaihteluun - ei yleiseen laskusuuntaukseen, joka on havaittu Länsi-Antarktikan jäähyllyt ovat ohuet vastauksena ihmisen aiheuttamaan lämpenemiseen. Hän kertoo Carbon Briefille:
”Aiemmassa työssämme keskityimme enemmän suuntauksiin. Tässä työssä poistamme itse asiassa jäähyllyjen trendit ja olemme kiinnostuneempia tästä jäähyllyjen korkeuden monivuotisesta vaihtelusta.
Tutkimus löytää "erittäin selkeän yhteyden" El Niño-eteläisen värähtelyn (ENSO) ja jäähyllyjen korkeuden ja massan vuosivaihteluiden välillä, Paolo sanoo.
El Niño on luonnollinen ilmiö, joka on peräisin Tyynestä valtamerestä. Joka viiden vuoden välein, tuulen muutos päiväntasaajan Tyynenmeren alue aiheuttaa siirtymisen normaalia lämpimämpään kuin valtameren lämpötilassa, jolla on törmäysvaikutukset sääolosuhteissa ympäri maailmaa. ENSO: lla on myös kylmä vaihe, joka tunnetaan nimellä “La Niña”, joka tuo viileämmät lämpötilat myös Tyynellemerelle vaikuttaa sääoloihin laajemmin.
Nämä vaikutukset ulottuvat vaikuttamaan tuulikuvioihin Länsi-Etelämantereen alueella. Tämä johtuu siitä, kuinka ENSO vaikuttaa matalapaineiseen sääjärjestelmään, nimeltään Amundsenin merenpohja (ASL), jolla on taipumus istua Länsi-Etelämantereen rannikolla.
ASL: n ilmanpaine on yleensä korkeampi El Niño -vuosina ja alhaisempi La Niña-vuosina. Paolo selittää, miten tällä on vaikutusta alueen jäähyllyihin:
”El Niñon aikana lumisade on lisääntynyt, mikä tarkoittaa, että meillä on lisää massaa jäähyllyn päälle. Samat tuulikuviot ohjaavat myös valtameren kiertoa paikallisesti. Erityisesti se edistää lämpimän Etelämantereen syvän veden kohoamista mannerjalustalle ja työntää sen jäähyllyn alle. Tuo vesi on lämpimämpää kuin vesi, joka on lähempänä pintaa. Siksi se edistää jäähyllyjen sulamista pohjassa. ”
(Mannerhylly on merenpohjan alue, joka välittömästi ympäröi maata, jossa meri on suhteellisen matala verrattuna sen ulkopuolella olevaan avoimeen valtamereen.)
<span style = "näyttö: inline-block; leveys: 0px; ylivuoto: piilotettu; viivan korkeus: 0;" data-mce-type = "kirjanmerkki" class = "mce_SELRES_start"> </span>
Tämä tarkoittaa, että meneillään on kaksi päinvastaista prosessia, Paolo sanoo, joten seuraava kysymys oli: kumpi voittaa?
Vastaus on kaksitahoinen. Toisaalta jään hyllyn lisälumisateesta saaminen korkeus on suurempi kuin alhaalta kadonnut jää. Joten jäähylly paksenee El Niño -tapahtuman aikana.
Mutta toisaalta jähmeä lumi, jota jäähylly saa, ei ole niin tiheä kuin kiinteä jää, jonka se menettää. Tämä tarkoittaa, että kaiken kaikkiaan El Niño aiheuttaa jäähyllyn menetyksen, Paolo selittää:
"Osoittautuu, että valtameri poistaa enemmän massaa kuin lumisade pystyy lisäämään päälle - vain siksi, että näillä kahdella massamuutoksella on erilaiset tiheydet."
Joten El Niño -tapahtuman aikana jäähyllyt saavat korkeuden, mutta menettävät massansa.
La Niña
La Niña -tapahtuman aikana tapahtuu päinvastoin, tutkimus myös havaitsee. Jäähyllyn yläosa vastaanottaa vähemmän lunta, mutta myös jäähyllyt menettävät vähemmän massaa sulaessaan niiden alapinnoille. Joten kaiken kaikkiaan Länsi-Antarktikan jäähyllyt saavat massaa La Niña -tapahtuman aikana.
Seuraava kuva kuvaa tätä. Yläkaavio näyttää keskimääräisen jäähyllykorkeuden vaihtelut Länsi-Antarktiksen Amundsenin merialueella (sininen viiva) neljän satelliittimatkan aikana.
Voit nähdä, kuinka jäähyllyn korkeus heijastaa ”Oceanic Niña -indeksi”Mustan rivin alapuolella. Tämä hakemisto on ENSO-tapahtumien pääindikaattori; positiivinen indeksi (punaisella varjostettu) ilmaisee lämpimän El Niño -tapahtuman, kun taas negatiivinen indeksi (tummansininen) ilmaisee viileän La Niña -tapahtuman.
Monet jäähyllykorkeuden huiput tapahtuvat El Niño -tapahtumien aikana - ja kohoumat La Niñan aikana.
Kartta (ylhäällä) osoittaa Etelämantereen sen osan Tyynellemerelle (musta ääriviiva) ja Amundsenin merialueelle (sininen). Alapuolella olevat mustat vaakasuuntaiset palkit osoittavat kunkin satelliittimatkan ajanjakson. Yläkaavio näyttää 12-kuukauden juoksevan keskimääräisen jään hyllyn korkeuden Amundsenin meren alueella (sininen viiva, epävarmuusaluetta pisteviivaisilla viivoilla) ja ONI: n ja ASL: n (punainen viiva) yhdistetyn indeksin. Alemmassa kaaviossa näkyy ONI, keskimääräisestä erittäin vahvaan El Niños (punainen) ja La Niñas (sininen) määriteltynä NOAA. Sekä ONI / ASL- että ONI-rivit viivästyttävät jäähyllykorkeutta kuudessa kuukaudessa, jotta samanlaisen kuvion havaitseminen olisi helpompaa. Lähde: Paolo et ai. (2018).
Amundsenin meri
Tutkimuksessa havaitaan, että ENSO: n vaikutus on suurin Länsi-Antarktiksen Amundsenin merisektorin jään hyllyillä - erityisesti Dotsonin ja Sulzbergerin hyllyillä -, mutta se havaitsee myös pienemmän vaikutuksen alueen ulkopuolella.
Tämä ei ole erityisen yllättävää, sanoo Paolo, ottaen huomioon, että Etelämantereen Amundsenin meren alue on suoraan Tyynenmeren rannalla, missä El Niño- ja La Niña -tapahtumat kehittyvät.
Voit nähdä tämän alla olevassa kartassa ja kaavioissa. Kartta näyttää Länsi-Etelämantereen tärkeimmät jäähyllyt. Mitä suurempia neliöt ja tummempi varjostus on, sitä suurempi ENSO: n vaikutus kyseiseen jäähyllyyn on.
Kartan oikealla puolella olevissa kaavioissa verrataan ENSO: n vaihteluita kuuden jäähyllyn (Pine Island, Dotson, Getz, Nickerson, Sulzberger ja Ross) korkeuden vaihteluihin ja Amundsenin merialueen (“AMU”) keskiarvoon.
Kuten aikaisemmassa kaaviossa, voit nähdä, kuinka jäähyllyn heilahtelut heijastavat pääasiassa El Niñon ja La Niñan tapahtumien mallia. (Muista, että nämä kaaviot osoittavat vain jäähyllyjen korkeuden vaihtelua vuosittain, kun pitkän aikavälin laskusuuntaukset poistetaan.)
Harmaa varjostettu viiva valitsee tietyn ajanjakson 20-luvun lopulla, jolloin erittäin vahvaa El Niñoa (1997-98) seurasi tiiviisti laajennettu La Niña (1998-2001). Kaikki kuusi jäähyllyä osoittavat korotuksen nousua El Niñon aikana ja laskua vasteena seuraavalle La Niñalle.
Kartta (vasen) näyttää ENSO: n vaikutuksen koon jään hyllyn korkeudelle (suuret neliöt ja tummempi varjostus osoittavat suuremman vaikutuksen). Kaaviot (oikealla) esittävät ONI: n (ylin kaavio) ja korkeuksien juoksevat keskiarvot Pine Island (PIG), Dotson (DOT), Getz (GET), Nickerson (NIC), Sulzberger (SUL) ja Ross (ROS). Toinen kaavio ylhäältä (AMU) esittää yhdistettyjä jäähyllyanomalioita Amundsenin (AMU) jäähyllyille. ONI viivästää jäähyllykorkeutta kuudesta kuukaudesta, jotta samanlaisen kuvion havaitseminen olisi helpompaa. Lähde: Paolo et ai. (2018).
Lämpeneminen maailma
Kun globaalit lämpötilat nousevat, tutkimuksen mukaan että äärimmäisistä El Niño -tapahtumista tulee yleisempiä - jopa kaksinkertaistuu vain 1.5C: n lämpenemisellä yli esiteollisuuden tason.
Tämä tarkoittaa, että Länsi-Antarktisen jäähyllyjen korkeuden ja massan lyhyen aikavälin vaihtelut voivat myös tulevaisuudessa kasvaa, Paolo sanoo:
"Koska näimme jäähyllyjen massan vaihtelevan - ja siihen voi vaikuttaa El Niñon vaihtelut -, tulevaisuudessa meidän pitäisi odottaa suurempaa heilahtelua."
Tämä lisääntyvä variaatio on otettava huomioon, kun tutkijaprojekti muuttuu jäähyllyillä, kun maailma jatkaa lämpenemistä, tutkimus päätetään.
Tri Bethan Davies - fyysisen maantieteen luennoitsija Lontoon yliopiston kuninkaallisessa hollowayssa, joka ei ollut mukana tutkimuksessa - korostaa, että on tärkeää saada täydellinen käsitys siitä, mikä vaikuttaa Antarktisen jäähyllyjen hyötyihin ja menetyksiin.
Uusi tutkimus on ”harkittu, alkuperäinen teos” ja “todella mielenkiintoinen”, hän kertoo Carbon Briefille:
"Nämä tekijät voivat vaikuttaa jään hyllyjen herkkyyteen ilmastomuutokselle tulevaisuudessa, joten jäähyllyn pinnan massatasapainon hallinnan ymmärtäminen on välttämätöntä."
Tämä artikkeli on alun perin ilmestynyt CarbonBrief.org
Author
Robert McSweeney on CarbonBrief.org-tieteellinen toimittaja. Hänellä on konetekniikan diplomi-insinööri Warwickin yliopistosta ja ilmastomuutoksen diplomi-insinööri Itä-Anglia-yliopistosta. Aikaisemmin hän vietti kahdeksan vuotta ilmastomuutoshankkeiden parissa konsulttiyrityksessä Atkinsissa.
Liittyvät kirjat
