喺「中更新世轉型期」(Mid-Pleistocene Transition,大約發生喺 120 萬到 80 萬年前,係地球冰河時期周期嘅一次重大改組)之前,南極冰蓋對氣候變化嘅反應仲係相對溫和。當時嘅冰期-間冰期循環跟隨住一個 4 萬年嘅節奏,冰蓋嘅增長同退縮大致上係以線性方式進行 。
「中更新世轉型期」改變咗呢個節奏,將地球推向一個 10 萬年嘅周期,冰蓋變得更厚、更持久。ICCP 嘅研究揭示,呢次轉變唔單止係時間上嘅改變,仲標誌住冰蓋對外力反應嘅敏感度,出現咗根本性嘅轉變。
喺「中更新世轉型期」之後,模擬顯示出一種極之鮮明嘅非線性行為。一旦二氧化碳濃度跌穿大約 240 ppm,南極冰量變化嘅幅度就突然增加。冰蓋開始對大氣同海洋溫度嘅變化產生強烈得多嘅反應,進入咗研究人員所講嘅「全新動態狀態」。
呢項研究嘅主要作者尹京淑博士(Dr. Kyung-Sook Yun)解釋咗呢個發現嘅重要性:「喺呢次轉變之後,南極冰蓋對氣候強迫變化嘅反應強烈咗好多。呢個顯示,系統並唔係逐漸演變,而係喺穿過某個特定門檻之後,突然變得更加敏感。」
模型顯示,穿過門檻之後,冰層加速增長係由三個相互作用嘅物理機制驅動嘅 :
呢項研究最迫切嘅含義,在於將個故事倒轉嚟睇。而家地球大氣中嘅二氧化碳濃度大約係 425 ppm——遠遠高過當年令冰蓋進入超敏感狀態嘅 240 ppm 門檻 。研究證明,冰蓋對氣候強迫嘅反應並唔係線性嘅;佢哋可以經歷突然、非線性嘅轉變,進入完全唔同嘅敏感度狀態。
研究合著者、ICCP 主任阿克塞爾·蒂默曼教授(Prof. Axel Timmermann)表示,呢啲發現「表明南極冰蓋對外力嘅敏感度比我哋之前假設嘅要高」,而且呢項研究「為佢未來對全球暖化嘅反應,提出咗重要嘅問題」。
如果歷史係一面鏡子,冰蓋喺變冷方向展示出嘅全新敏感度,意味住當溫度上升,佢亦有可能喺相反方向以同樣嘅突然性作出反應。輕微嘅額外暖化或海洋加熱,都可能觸發不成比例嘅大規模冰層流失,有可能令海平面上升速度,遠遠快過目前唔少沿海規劃所依據嘅穩定、漸進式預測 。
呢啲結果強調,準確嘅海平面上升預測——以及依賴呢啲預測嘅基礎設施同適應決策——必需要考慮到呢啲古氣候記錄而家清楚揭示嘅、穿過臨界點嘅非線性行為。
喺「中更新世轉型期」(Mid-Pleistocene Transition,大約發生喺 120 萬到 80 萬年前,係地球冰河時期周期嘅一次重大改組)之前,南極冰蓋對氣候變化嘅反應仲係相對溫和。當時嘅冰期-間冰期循環跟隨住一個 4 萬年嘅節奏,冰蓋嘅增長同退縮大致上係以線性方式進行 。
「中更新世轉型期」改變咗呢個節奏,將地球推向一個 10 萬年嘅周期,冰蓋變得更厚、更持久。ICCP 嘅研究揭示,呢次轉變唔單止係時間上嘅改變,仲標誌住冰蓋對外力反應嘅敏感度,出現咗根本性嘅轉變。
喺「中更新世轉型期」之後,模擬顯示出一種極之鮮明嘅非線性行為。一旦二氧化碳濃度跌穿大約 240 ppm,南極冰量變化嘅幅度就突然增加。冰蓋開始對大氣同海洋溫度嘅變化產生強烈得多嘅反應,進入咗研究人員所講嘅「全新動態狀態」。
呢項研究嘅主要作者尹京淑博士(Dr. Kyung-Sook Yun)解釋咗呢個發現嘅重要性:「喺呢次轉變之後,南極冰蓋對氣候強迫變化嘅反應強烈咗好多。呢個顯示,系統並唔係逐漸演變,而係喺穿過某個特定門檻之後,突然變得更加敏感。」
模型顯示,穿過門檻之後,冰層加速增長係由三個相互作用嘅物理機制驅動嘅 :
呢項研究最迫切嘅含義,在於將個故事倒轉嚟睇。而家地球大氣中嘅二氧化碳濃度大約係 425 ppm——遠遠高過當年令冰蓋進入超敏感狀態嘅 240 ppm 門檻 。研究證明,冰蓋對氣候強迫嘅反應並唔係線性嘅;佢哋可以經歷突然、非線性嘅轉變,進入完全唔同嘅敏感度狀態。
研究合著者、ICCP 主任阿克塞爾·蒂默曼教授(Prof. Axel Timmermann)表示,呢啲發現「表明南極冰蓋對外力嘅敏感度比我哋之前假設嘅要高」,而且呢項研究「為佢未來對全球暖化嘅反應,提出咗重要嘅問題」。
如果歷史係一面鏡子,冰蓋喺變冷方向展示出嘅全新敏感度,意味住當溫度上升,佢亦有可能喺相反方向以同樣嘅突然性作出反應。輕微嘅額外暖化或海洋加熱,都可能觸發不成比例嘅大規模冰層流失,有可能令海平面上升速度,遠遠快過目前唔少沿海規劃所依據嘅穩定、漸進式預測 。
呢啲結果強調,準確嘅海平面上升預測——以及依賴呢啲預測嘅基礎設施同適應決策——必需要考慮到呢啲古氣候記錄而家清楚揭示嘅、穿過臨界點嘅非線性行為。