探索冰盖对气候的作用

到目前为止，传统气候模型中没有充分反映冰盖的不同程度。学分：马克斯普朗克气象研究所

近几十年来，格陵兰岛和南极洲的冰盖急剧减少，科学预测表明未来将日益消退。冰盖在降雪量充足的地区的陆地上形成，由于压缩，随着时间的推移，冰盖会压实并形成冰。因此，它们的形成方式与经常在公众中讨论的海冰不同，并且由海水冻结形成。

由于冰盖的主要部分位于陆地上，与海冰融化不同，冰盖的融化导致海平面上升。根据温室气体排放量和相关的冰盖融化，到本世纪末，海平面可能会上升0.至1.1米。这不仅对气候产生影响，而且对社会经济产生影响，因为全世界约有2.67亿人生活在海拔不到一米的地区。

在过去的几个时期，冰盖暴露在强烈的气候变化中。例如，年前，全球平均气温比今天低约5摄氏度，海平面比现在低约米。巨大的冰盖覆盖了格陵兰岛、南极洲、北美洲和欧亚大陆的部分地区，总计约占地球表面的8%。

大约19，年前，气温开始上升，大部分冰盖消失了。这种转变被称为最后一次冰川消融。今天，只剩下格陵兰岛和南极冰盖。为了更好地了解这些气候变化以及冰盖与气候之间的相互作用，我们使用新开发的气候模型进行长期模拟。通过使用这个模型，我们还想得出关于未来气候演变的结论。

微小的差异对气候产生强烈影响

我们工作的一个重点是更好地了解冰盖范围和高度的不确定性对气候的影响。为此，我们用不同的冰盖重建作为边界条件模拟了最后一次冰川消融。重建是通过分析过去冰盖的地质遗迹获得的，然而，这些冰盖在时间和空间上是不完整的。这导致了各种重建，这些重建在冰盖高度和范围方面差异很大。

我们的模型计算表明，即使这些特征的微小差异也会对气候产生强烈影响。这些差异既影响末次冰期的气候，也影响北半球最后一次冰川消融期间气候突然波动的时间和程度。造成这种情况的主要原因是冰盖高度和因冰盖变化而释放到海洋中的融水的增加会影响大气和海洋环流。

这些反过来又调节了从亚热带地区输送到北大西洋的热量，从而决定了邻近地区（如欧洲）的气候。

临界点后连续的冰流

在60年至25年前，即所谓的海洋同位素第三阶段，冰盖的重大变化也反复影响气候。这一阶段的特点是北半球温度出现强烈的周期性波动。此外，冰盖发生了周期性的不稳定性，被称为海因里希事件，以其德国发现者的名字命名。

在海因里希事件中，大量冰山从北美冰盖排出。这些冰山进入海洋，在那里它们影响了海洋环流，并导致北大西洋的显着冷却。导致这些事件的确切机制尚不清楚。

我们进行了模拟，以了解不同的气候条件如何影响海因里希事件的时间。在我们的模拟中，海因里希事件在北美冰盖的不同区域反复发生，但其动力学在区域上有所不同。

我们还发现，气候变暖通常会导致跨越临界阈值或临界点，在此临界点上，海因里希事件可能不再发生，而是形成连续的冰流。这种转变可以将海平面上升几米，并说明过去的临界点可能已经改变了长期的气候演变。

我们的研究强调了冰盖对短期和长期气候演变的重要性。它们表明，在对过去和未来的模型模拟中考虑冰盖的变化是多么重要。在未来的工作中，我们希望确定气候系统中的临界点，这些临界点是冰盖变化的结果，并有可能改变长期的气候演变。

其中包括对急流、包括墨西哥湾流的大西洋经向翻转环流（AMOC）和冰反照率反馈的变化。后者是指冰反射的太阳辐射多于植被，因此，在冰覆盖的地区，地球升温较少。我们的模型系统使我们能够充分了解和研究这些过程以及冰盖与气候之间的反馈。