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Marco Tedesco（左）和一位同事在2018年的一次探险中测量了格陵兰冰盖上的反射率。
去年是格陵兰冰盖有记录以来最糟糕的年份之一，冰盖缩减了数千亿吨。根据今天在《冰冻圈》中发表的一项研究，令人难以置信的冰流失不仅是由于温暖的温度所致；这项新研究确定了异常的大气环流模式，这是造成冰盖迅速失去质量的主要原因。
哥伦比亚大学Lamont-Doherty地球观测站的主要作者Marco Tedesco说，由于预测未来格陵兰冰盖融化的气候模型目前尚无法解释这些大气模式，因此它们可能低估了未来融化的一半。
该研究使用卫星数据，地面测量和气候模型来分析2019年夏季冰盖中的变化。
研究人员发现，尽管2019年融冰的径流量位居第二（2012年更差），但自1948年开始记录以来，它带来了最大的表面质量平衡下降。表面质量平衡考虑了冰盖质量的增加（例如由于降雪）以及表面融水径流造成的损失。
2019年夏季格陵兰岛的平均压力，箭头显示风向。
Tedesco表示：“您可以在格陵兰看到大量余额作为您的银行帐户。”“在某些时期，您花费更多，而在某些时期中，您可以获得更多。如果您花太多钱，那么您会变得消极。这就是格陵兰岛最近发生的事情。”
具体来说，在2019年，冰盖的表面质量平衡比1981-2010年的平均水平下降了约3200亿吨，这是自1948年保持记录以来的最大跌幅。从1981年到2010年，地表质量“银行帐户”平均每年增加约3750亿吨冰。在2019年，这一数字接近500亿吨。尽管对于冰原而言，增加500亿吨的产量听起来仍然像是个好消息，但Fettweis解释说，这并不是因为另一个因素：由于冰山一跃而入海洋，冰原也正在减少数千亿吨。在稳定的条件下，表面质量平衡所获得的增益将足以补偿冰山崩塌时丢失的冰块。在当前条件下，产犊远远超过了表面质量平衡获得的收益。总体而言，2019年冰盖估计损失了6000亿吨，意味着海平面上升了约1.5毫米。
在此之前，2012年是格陵兰岛表面质量平衡最糟糕的一年，与1981-2010年的基准水平相比，损失了3100亿吨。然而，格陵兰岛的夏季温度实际上在2012年比2019年高-那么，为什么去年地面损失了这么多的质量？
Tedesco和列日大学的合著者Xavier Fettweis发现，创纪录的冰损失与2019年格陵兰岛盛行的高压条件（称为反气旋条件）有关。
2019年夏季的融化天数（a），降雪量（b），反照率（c），阴天（d）和冰面两米以上的温度（e）异常。
高压条件抑制了格陵兰南部地区云的形成。晴朗的天空使更多的阳光融化了冰盖的表面。随着云量的减少，降雪量比平常减少了约500亿吨，这增加了冰盖的质量。降雪的缺乏还使某些地方的裸露黑冰暴露在外，并且由于冰反射的阳光不如新鲜的雪多，因此吸收了更多的热量，加剧了融化和径流。
格陵兰北部和西部的情况有所不同，但并没有好转，因为随着高压系统顺时针旋转，它从较低的纬度吸入温暖潮湿的空气，并将其引导到格陵兰。
“想像一下，这个漩涡在格陵兰南部旋转，”特德斯科解释说，“例如，它实际上就像吸尘器一样吸取纽约市的湿气和热量，然后将其倾倒在北极地区，在这种情况下，沿格陵兰岛的西海岸。发生这种情况时，由于您拥有更多的水分和更多的能量，它促进了北部地区云的形成。”
但是，这些温暖潮湿的云雾并没有带来降雪，而是捕获了通常会从冰中辐射出来的热量，从而产生了小规模的温室效应。这些云团还散发着自己的热量，加剧了融化。
通过这些综合作用，自记录保存以来，2019年夏季的大气条件导致格陵兰地表的年度最大质量损失。
在人工神经网络的帮助下，Tedesco和Fettweis发现，在这些高压大气条件下，2019年的大量日子是前所未有的。2012年夏季是格陵兰岛最糟糕的一年之一，也出现了反气旋天气。
Tedesco说：“在过去的几十年中，这些大气条件变得越来越频繁。”“这很可能是由于喷射流的波动所致，我们认为这与以下因素有关：西伯利亚积雪的消失，海冰的消失以及速度变化的原因。与中纬度地区相比，北极的气温正在上升。”换句话说，气候变化可能使破坏性的高压大气条件在格陵兰岛上更加普遍。
当前的全球气候模型无法捕捉波浪状喷射流的这些影响。结果，“对未来影响的模拟很可能低估了由于气候变化造成的质量损失，” Tedesco说。“这几乎就像是融化的一半。”
格陵兰岛冰原中含有足够的冷冻水，可将海平面升高多达23英尺。Tedesco说，了解大气环流变化的影响对于改善对未来将有多少水泛滥到海洋的预测至关重要。
