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史丹佛科學家破解南極海域降溫之謎:融冰與降雨是關鍵

史丹佛大學研究團隊最新發現,長期以來南極周邊海域溫度與氣候模型預測的落差,有60%可歸因於兩個被忽略的重要因素:南極冰層融水與區域降雨量的增加。這項突破性研究發表於《地球物理研究通訊》,為全球氣候變遷研究帶來新見解。

全球氣候模型原本預測南極周邊海域應該持續升溫,但實際觀測資料卻顯示,過去40年來這些水域反而呈現降溫趨勢。研究資深作者、史丹佛大學地球系統科學助理教授厄爾·威爾森指出:「我們發現南極海域的降溫現象,其實是全球暖化引發的連鎖反應。」

隨著氣溫上升加速南極冰層融化並增加當地降雨量,南極海域表層水的鹽度降低、密度減小,形成一道「隔熱層」,阻礙了較溫暖的深層海水與表層冷水的交換。威爾森解釋:「表層水越淡,暖水就越難向上混合。」

然而,最先進的氣候模型並未完整呈現這種淡化效應。威爾森強調:「冰川融水對海洋環流的影響,在大多數氣候模型中完全缺席。」這項缺失長期被科學界視為預測未來海平面上升的主要不確定因素。

研究第一作者、博士後研究員扎卡里·考夫曼指出:「全球海洋吸收了人類活動排放的二氧化碳總量超過四分之一,以及溫室氣體滯留的過量熱能90%以上,而南極海域正是主要吸收區域。」這使得南極海域對全球海平面上升、海洋吸熱與碳封存具有不成比例的影響力。

研究團隊採用創新方法,整合17種不同氣候模型的模擬結果,發現1990至2021年間,被低估的淡水輸入量能解釋觀測與預測南極海域表面溫度差異的60%。考夫曼表示:「過去有人質疑歷史時期的融水量是否真的足以產生影響,我們的研究證實確實如此。」

這項發現不僅有助於調和全球氣候模型與實際觀測的差異,更顯示冰層融化趨勢已開始改變海洋動力學,甚至可能影響全球氣候模式。威爾森總結:「我們早已預見冰層融化會影響下個世紀的海洋環流,但新證據表明這些影響已經開始顯現。」

這項研究獲得史丹佛大學、美國國家科學基金會極地計畫部門,以及澳洲研究委員會「守護南極環境未來」特別研究計畫的支援,為全球氣候變遷研究開闢了新方向。