怎么也得海平面改变了过去100年?

怎么也得海平面改变过去100年?

W如果你问自己什么是最大的悬而未决的科学问题,“100过去几年的海平面变化如何?”不太可能出现在你的名单上。 毕竟,我们不是已经知道了吗? 事实证明,获取我们海洋如何变化的完整图像不是一项简单的任务,而是对未来的预测至关重要。

在发表在纸 自然 这个星期,我的研究小组开发出用于测量海平面上升更准确的衡量标准,提供线索,科学家们与搏斗多年,潜在的洞察海平面上升的未来预测的差异。

在20th世纪来自潮仪的记录,其中最简单的形式,本质上是连接到世界各地的海岸线尺度海平面观测。 这些测量的全球覆盖是有限的,特别是在20th世纪的开始和在南半球。 此外,即使是最完整的记录可以包括时间显著的差距。 这些记录不完整,使全球平均海平面获得估计非常困难。

政府间气候变化专门委员会(IPCC)的最新报告包括对20世纪全球海平面上升的两种不同估计。 第一个估计来自一套以前发表的研究,直接分析潮汐计观测。 使用这些方法获得的1901-1990速率落入每年1.5到2毫米的范围内。

第二个估计值是通过增加个别来源的估计值计算出来的,例如从陆地上的冰融化的水和海洋的扩张。 这种“自下而上”的方法在同一时期每年产生的1到1.2毫米的比率较低。

分析指纹

解释这两种不同的估计值之间的差异一直是海平面社区内的一个紧迫问题。 大多数科学家认为,从潮仪的记录产生的较高的估计,但他们质疑较低的“自下而上”的估计。

一个可能的解释是,格陵兰岛和在本世纪南极融化的估计可能被低估。 冰盖物质平衡的测量传统上来自地面测量和卫星观测。 然而,这些观察也非常有限。


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那时我们开始问自己,是否有可能利用海平面观测来估计单个冰盖和冰川融化的程度。 我们能否使用20世纪的潮汐观测来推断个别贡献是如何结合起来以产生全球海平面上升的呢?

解决这个问题比我们最初想象的要困难得多。 允许我们解决这个问题的物理学归结为了解为什么一个潮汐计的海平面与另一个海平面的海平面不同。

有各种各样的影响本地海平面测量的因子。 这些措施包括,由于全球变暖的影响持续,由于海洋的最后一个冰河时代,加热和扩张,海洋环流和陆地冰的当今熔化的变化。

冰窟窿美国宇航局戈达德空间和飞行中心,CC 所有这些过程都产生了我们可以模拟和预测的海平面变化的独特模式或“指纹”。 我们的目标是通过在潮位记录中查找这些指纹来推断个人对海平面的贡献。 这种“指纹识别”分析已经应用于古海平面记录,但在第X十六世纪的海平面观测中没有人试图寻找这些预测模式。

开发一种方法来指纹现代海平面记录涉及利用数据分析和统计技术在其他领域,如工程,经济和气象普遍。 我们把这些技术汇集到一起,首次应用到海平面研究领域。

从本质上讲,我们的方法提取从有限的地方观察全局信息。 一旦我们开始应用我们的统计方法来潮仪的记录,我们意识到,我们可以添加我们所有的估计个人缴费,产生随着时间的推移,全球平均海平面变化的记录。 我们假设,我们估计将与此前公布的结果一致,但是我们发现实际上是相当不同的。

我们的分析结果表明,1901-1990以前的估计过高。 我们估计1901-1990“海平面上升”速度每年1.2毫米,从每年1.5毫米下来。 事实上,我们较低的估计与在IPCC提出的“自下而上”的方法一致。 它关闭通过消除两种不同类型的测量结果之间的差异“海平面预算”间隙。

虽然这可能起初似乎是一个积极的结果 - 上个世纪海平面上升较慢 - 但并不一定。 当我们看到过去几十年海平面上升时,我们发现我们的1993-2010每年3毫米的速度与先前公布的结果一致。 使用我们的模型,这意味着全球海平面上升的速度不是两倍(每年三个1.5毫米),而是一个2.5(三个1.2毫米每年)的因子。

这意味着,全球海平面上升的速度是在近几十年更高25% - 大幅增加。 而本次修订可能影响未来海平面上升的预测。

谈话这篇文章最初发表于 谈话
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关于作者

干草carling在收到她的博士学位之后,Carling Hay在2012的夏天加入了哈佛大学地球与行星科学系的Mitrovica小组。 在多伦多大学的物理学。 Carling的工作的主要目标之一是回答一个重要的气候问题:观测到的海平面变化有哪些贡献者? 她的研究重点是利用统计技术更好地了解当前和过去温暖时期的全球平均海平面,并开发从历史海平面记录中提取源信息所需的工具。

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