阿尔弗雷德·魏格纳研究所 信用:Pixabay/CC0公共域 冰盖模型是预测格陵兰和南极冰盖未来的重要工具
然而，这些模型仍然有许多弱点
在一项国际模型比较中，14个研究小组向他们的冰盖模型输入了相同的大气和海洋数据，并计算出到2100年格陵兰和南极海平面上升的额外数量
对格陵兰岛来说，结果是一致的:如果温室气体排放水平保持在同样高的水平，该岛最终将失去如此多的冰，这将使全球海平面上升9厘米
然而，当谈到南极时，模型的结果差别很大
一些人预测海平面还会上升30厘米；其他人呼吁大幅降低通胀率
比较的结果将在今天的在线杂志《冰冻圈》的特刊上发表
今天，在许多科学和工业部门，计算机模拟是一个标准的研究工具
然而，与流体力学专家或机械工程师相比，冰原建模者在为他们的研究课题开发逼真的计算机模型时特别困难，原因有二
首先，如果他们需要使用实际的冰原来测量或确认重要的参数，他们自然无法在实验室中重现他们的计算机模拟中所呈现的任何过程
另一方面，某些关键参数仍然缺失
例如，我们仍然对格陵兰岛和南极的陆地表面如何影响冰块的滑动和流动，或者南极浮冰舌下的水有多暖一无所知
如果冰盖建模者需要检查他们模型的质量，他们唯一的选择就是直接与其他模型进行比较
六年前，来自36个研究机构的专家开始广泛比较他们对格陵兰岛和南极冰盖的模拟，并计算(针对两种不同的气候情景)冰盖融化对2015年至2100年全球海平面上升的影响程度
冰盖模型由耦合模型相互比较项目第五阶段(CMIP5)的选定气候模型产生的大气和海洋数据提供，即用于编写气专委第五次评估报告的气候模型
格陵兰模型低估了气候变化的影响 当谈到格陵兰冰盖的未来时，所有模型都同意:它将继续失去质量，导致全球海平面上升
如果世界增长4
到2100年温度将上升3摄氏度(RCP8
这些冰原模型预测海平面还会上升大约
9厘米
如果变暖不太严重(RCP2
6情景)，额外上涨将约为
三
2厘米
“比较的14个冰原模型与我们的最新观察相匹配，这表明格陵兰冰原正在越来越多地失去冰，尤其是在边缘，”博士说
参与这项研究的马丁·吕克坎普是冰川学家和冰盖建模者，他来自不来梅港亥姆霍兹极地和海洋研究中心(AWI)阿尔弗雷德·魏格纳研究所
“但从更广泛的角度来看，模型预测的2015年至今的质量损失远低于实际观测到的损失
简而言之:格陵兰岛的冰盖模型低估了目前由于气候变化造成的冰盖变化
" 在一个更温暖的世界里，东南极洲的冰团将会增长 关于南极，模型的结果要多样得多
如果温室气体排放量持续居高不下(RCP8
5)，他们预测南极将贡献从-7
8至30
全球海平面上升0厘米
减号表示什么:一些模型预测南极对海平面上升的贡献会显著下降，即使南极的冰的面积和体积会缩小
“这些模拟表明，在一个更温暖的世界里，东南极洲将会有如此多的降雪，以至于那里形成的新冰将会超过西南极洲因海水变暖而流失的冰，”AWI冰盖建模者Dr
托马斯·克莱纳也参与了这项研究
对于南极洲西部，该模型预测冰的流失会导致海平面上升18
0厘米乘2100
然而，如果我们成功实现《巴黎协定》的目标，并将全球变暖限制在远低于2摄氏度(RCP2
6)，南极的冰损失将大大减少，产生额外的海平面上升-1
4和15
5厘米
这些结果应该如何解读？“在过去的40年里，我们观察到南极有明显的下降趋势
冰盖正在失去越来越多的冰，特别是在西南极洲，我们的模型也预测了那里的主要冰的损失
也就是说，模型中模拟的冰川加速比我们实际观察到的要小得多，”该研究的合著者、AWI冰建模小组组长安杰利卡·亨伯特教授说
此外，专家们认为有迹象表明，这些模型高估了南极洲东部未来的冰增长
“如果我们的怀疑被证明是真的，这也意味着模型低估了南极作为一个整体对未来海平面上升的贡献，”她强调说
更多的信心，但不确定性依然存在 与过去的研究相比，ISMIP6项目取得了重大进展
“模型产生的结果范围现在变小了
因此，我们可以对他们的预测更有信心，”托马斯·克莱纳说
然而，与此同时，这种比较揭示了某些概念上的弱点
举个例子:在南极模拟实验中，海洋对冰架和冰川的影响并没有用复杂的方法来描述每个冰舌
相反，这些模型依赖于大量简化的公式，这带来了相当大的不确定性
安吉丽娜·亨伯特说:“结果是，这些模型无法反映冰架底部不同的融化速度，也无法模拟实际观察到的冰川加速，我个人觉得这很麻烦。”
在南极模拟中发现的另一个缺点是:降水是如何表现的
为了进行精确的预测，这一方面应该使用高分辨率的区域气候模型来计算
但是为了可行性，使用了来自全球模型的相对低分辨率的大气数据
在下一轮比较中，所有这些弱点都将被消除
根据安吉丽娜·亨伯特的说法:“我们的目标是尽可能真实地模拟冰盖的发展
为此，需要选择模拟时间框架，以便将模型结果与实际观测数据进行比较
“在这种情况下，冰建模者可以像流体力学专家一样采用同样的方法，并使用真实世界的监测数据来验证他们的计算机模拟
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