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    彭飞
    最近在琢磨的一个问题
    2020-11-10 22:29
    阅读:647

    最近做了一个格陵兰岛的研究,发现在过去的30多年里,格陵兰岛的地表反照率发生了较大的变化。在做这篇研究前,我仔细的调研了以往那些发表于nature和science上的相关文献,有的认为北极的冰盖不但没有融化,反而有增厚的趋势,各种结果都有。思绪也是非常凌乱。于是乎,就寻思着我们的研究会得到一个什么样的结果呢?可以肯定的是,之前已经有大量研究表明格陵兰岛外围陆地区域广泛存在植被,且植被活动相对比较活跃。我们的结果显示其外围区域的地表反照率确实呈现逐年下降的态势,这与之前的大多数研究较为一致。然而,我们也同时发现,格陵兰岛中部高地区域的反照率呈现逐年增加的态势。这就很有意思了。为了基于我们的结果并给出一个较为合理的解释,于是我们查阅了一些有关格陵兰岛近几十年的冰雪质量记录,很遗憾的是,我们并没有从这些记录中寻找到一些蛛丝马迹(因为这些记录普遍不具备质量良好的统计显著性,因此,可能无法提供重要的先验知识),结果是令人沮丧的。除卫星外,气候模式或许是一个很有用的工具。我们利用了CMIP5的几个气候模式,并对格陵兰岛的地表反照率做了一个模拟与分析。

    Long-term simulated trends of near-surface air temperature from the CMIP5 (the scenario of RCP8.5 is adopted). (a) linear trends of near-surface air temperature based on historical observations from 1911 to 2005; (b) linear trends of near-surface air temperature based on CMIP5 GFDL-ESM2G historical simulations from 1911 to 2005; (c) linear trends of near-surface air temperature based on both CMIP5 GFDL-ESM2G historical simulated and observed results from 1911 to 2005; (d) the ensemble standard anomaly of linear trends of near-surface air temperature based on both CMIP5 GFDL-ESM2G historical simulated results (1911-2005) and RCP8.5 scenario results (2006-2100).

    结果显示,如果格陵兰岛一直保持当前的气候状态,那么,未来一段时间里,中部区域或将面临反照率降低的可能(从外向里包围,农村包围城市)。极地区域气候的异常,使得区域大气环流出现了轻度的扰动,之前有一篇文章提及到格陵兰岛中部降雪异常,再结合我们的研究结果,最后我们猜测,所谓中部冰盖反照率呈现升高趋势,或许是一个假象。高频的异常降雪或是造成反照率升高的原因。这就能够解释外围降低中部升高的现象。

    Trend of near-surface air temperature (a), and trend slope standard deviation (b) from 2008 to 2017 (last 10 years) based on the ERA5 monthly averaged data on single levels.

    我们同样也考察了在不同的排放场景下,格陵兰岛冰盖的反照率-温度反馈机制。我们发现,低排放场景下,格陵兰岛的地表反照率虽然会发生“期望的”响应,但这种响应程度不会像我们在新闻上看到的那样剧烈,然而,一旦超过中等场景后,这种变化将变得显而易见。进一步,我们对这种变化做了一些归因分析,发现温室气体的贡献度很高,间接的证明了高纬度区域气候变化的“放大器”效应。

    同样,我们对一些问题仍有疑问

    1)气候模式中将温室气体排放,在不加一般性说明时,往往被归入人类活动中。中高纬度区域因为自然火灾而导致的二氧化碳排放应该归属到人类还是自然?且加拿大北部以及苔原带最近几年经常突发森林大火,这些排放到大气中的温室气体和黑炭颗粒物,属于人类活动范畴吗?气候模式似乎并没有对这一点做出明确的理清,因此,近几年人类活动导致的温室气体排放对北极区域气候的影响是否存在被高估的可能?

    2)哪些情况属于自然因素?那些属于人类活动因素?似乎也是很模糊的。

    3)假想一下,北极全部长满植被,再加上二氧化碳的施肥效应,大气中的二氧化碳应该会减少(光合作用),温室气体减少了,温度似乎也应该降低了吧(如果这种情况下温度并没有出现明显的降低,那么,现行的温室效应会不会被打脸呢?本身二氧化碳对地球温度影响的证据就不够充分且扎实),地球会不会在植被最旺盛的时间突然变冷?变冷说明什么?换言之,植被增加一个单位与温室气体增减一个单位,其分别对应的温度变化究竟是几个单位呢?地球全部种上树,又会如何呢?地球全部砍光树,又会如何呢?想想都觉得挺科幻啊。

     

    一顿胡诌八扯。。。。哈哈。


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