AWI研究は、南極大陸における気候変動の影響の信頼できる予測の基礎を提供します。
地球温暖化と北極の海氷の減少にもかかわらず、南極の海氷の範囲（南極）は1979年以来ほとんど変わっていません。しかし、気候モデルに基づく既存の計算は、海氷の大幅な損失を示しており、これは実際の観測と一致していません。
アルフレッドウェゲナー研究所の専門家が示しているように、海は南極周辺の温暖化を抑制し、海氷の後退を遅らせる可能性があります。多くのモデルがこの要因と海洋渦の役割を正確に捉えることができないことを考えると、ジャーナルNature Communications（DOI：10.1038 / s41467-022-28259-y）に公開された研究は、改善されたモデリングと南極の将来の発展の予測。
地球温暖化は急速に進んでおり、世界中で影響が出ています。
気候変動の影響は北極圏で特に劇的であり、地球の気温の上昇に直面して1979年に衛星観測が開始されて以来、海氷は大幅に縮小しています。最新の計算によると、夏の北極圏は2050年まで、場合によっては2030年まで氷がないままである可能性があります。
しかし、地球の反対側である南極大陸では、海氷が地球温暖化の傾向から逃れたように見えます。
2010年以降、前期よりも経年変動が大きくなっています。しかし、2016年から2019年の間に有意な負の偏差があることを除けば、南極大陸周辺の長期平均氷被覆は1979年以来安定しています。したがって、観測された現実は、同じ期間に海氷が大幅に失われたことを示すほとんどの科学モデルとは一致しません。
「このいわゆる南極海氷のパラドックスは、しばらくの間、科学界によって占められてきました」と、極地海洋研究センターのアルフレッドウェゲナー研究所の筆頭著者であるトーマスラコウは述べています。ヘルムホルツ（AWI）。
「既存のモデルでは、南極の海氷の振る舞いをまだ正しく説明できていません。いくつかの重要な要素が欠落しているようです。また、気候変動に関する政府間パネルが、将来の南極海氷のモデルベースの予測に対する信頼水準が低いと結論付けた理由も説明しています。」
対照的に、北極圏では、モデルはすでに非常に堅牢であるため、IPCCはそれらの予測に高いレベルの信頼性を与えています。 「私たちの研究のおかげで、私たちは今、南極大陸の将来の予測をはるかに信頼できるものにすることができるフレームワークを提供しています。」
調査中、チームはAWI気候モデル（AWI-CM）を適用しました。他の気候モデルとは異なり、AWI-CMを使用すると、南極海などの特定の主要な地域をより詳細に、つまり「高解像度」でモデル化できます。その結果、直径10〜20kmの小さな渦潮によって引き起こされる海洋での混合プロセスを直接考慮することができます。
「シミュレーションにはさまざまな構成を使用しました。その過程で、南極を取り巻く南極海の高解像度モデルだけが、実際に見られるのと同様の海氷喪失の遅延をもたらすことが明らかになりました」とトーマス・ラコウは言います。
「その後、モデルを将来に拡張すると、非常に不利なGHGシナリオの下でも、南極の海氷シートは世紀半ばまでほぼ安定しています。その後、何十年にもわたって北極海の海氷がそうであったように、海氷はかなり速く後退します。」
要約すると、AWIの研究は、南極の海氷の振る舞いが地球温暖化の傾向と一致していない理由についての潜在的な説明を提供します。
「海氷被覆の逆説的な安定性にはいくつかの理由が考えられます。南極大陸からの追加の融解水は、より暖かい深層水から冷たい地表水を遮蔽することによって水柱、したがって氷を安定させるという理論が議論されています。別の理論によると、主な原因は南極の周りを吹く偏西風であり、気候変動によって強くなっています。これらの風は、薄いピザ生地のように氷を伸ばして広い領域を覆う可能性があります。このシナリオでは、氷の量がすでに減少している可能性があり、氷で覆われた領域は安定性の幻想を生み出します」とトーマス・ラコウは説明します。
AWIの研究努力は現在、海洋渦に焦点を合わせています。それらは、海が大気から赤道に向かって北に追加の熱を運ぶことを可能にすることによって、南極海の気候変動の影響を緩和し、それによって遅らせるのに重要な役割を果たすことができます。
この北向きの熱伝達は、南極海では風によって駆動されるが渦の影響も受けている、約1000メートルの上層海洋の基礎となる転覆循環と密接に関連しています。偏西風が強いために循環の北の成分が増加する一方で、低解像度の気候モデルの単純化された乱気流は、南極に向かう南の成分のこの要因を過剰に補償しているように見えることがよくあります。高解像度モデルでシミュレートされた渦は、よりニュートラルな動作を示します。
まとめると、高解像度モデルでは、熱伝達のより顕著な変化を見ることができます。その結果、南極周辺の海はゆっくりと暖まり、氷床はより長く安定します。
「私たちの研究は、南極の海氷の気候モデルと予測が、渦に満ちた海を高解像度で現実的にモデル化できれば、はるかに信頼できるという仮説を支持しています」とトーマス・ラコウは言います。
「スーパーコンピューティングのパフォーマンスが向上し、新しい、より効率的なモデルが登場することで、次世代の気候モデルはこれを面倒なものにするはずです。」
2022-02-04 18:10:27
著者: Vitalii Babkin