Usædvanligt klar himmel førte til rekordtab af Grønlands is i 2019

Sidste år var et af de værste år, der er registreret for Grønlands indlandsis, som er skrumpet med hundreder af milliarder af tons. Ifølge en undersøgelse offentliggjort i dag i Kryosfæren , at det forbløffende istab ikke var forårsaget af varme temperaturer alene; den nye undersøgelse identificerer usædvanlige atmosfæriske cirkulationsmønstre, der i høj grad bidrog til indlandsisens hurtige tab af masse.

Fordi klimamodeller, der fremskriver den fremtidige afsmeltning af Grønlands indlandsis, ikke i øjeblikket tager højde for disse atmosfæriske mønstre, de undervurderer muligvis fremtidig smeltning med cirka halvdelen, sagde hovedforfatter Marco Tedesco fra Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory.

Undersøgelsen brugte satellitdata, jordmålinger, og klimamodeller til at analysere ændringer i indlandsisen i løbet af sommeren 2019.

Forskerne fandt ud af, at mens 2019 så den næsthøjeste mængde af afstrømning fra smeltende is (2012 var værre), det medførte de største fald i overflademassebalancen siden registreringen begyndte i 1948. Overflademassebalancen tager højde for gevinster i indlandsisens masse – såsom gennem snefald – såvel som tab fra afstrømning af overfladesmeltevand.

"Du kan se massesaldoen i Grønland som din bankkonto, " sagde Tedesco. "I nogle perioder bruger du mere, og i nogle perioder tjener man mere. Hvis du bruger for meget, bliver du negativ. Det er, hvad der skete med Grønland for nylig."

Specifikt, i 2019, indlandsisens overflademassebalance faldt med omkring 320 milliarder tons under gennemsnittet for 1981-2010-det største fald siden registrering begyndte i 1948. Mellem 1981 og 2010, overflademassen "bankkonto" fik omkring 375 milliarder tons is om året, gennemsnitlig. I 2019, dette tal var tættere på 50 milliarder tons. Og selvom en gevinst på 50 milliarder tons stadig kan lyde som gode nyheder for et islag, Fettweis forklarede, at det ikke er, på grund af en anden faktor:Indlandsisen afgiver også hundreder af milliarder af tons, når isbjerge bryder ud i havet. Under stabile forhold, gevinsterne i overflademassebalancen ville være høj nok til at kompensere for den is, der går tabt, når isbjerge kælver. Under de nuværende forhold, kælvningen opvejer langt over overflademassebalancens gevinster; Samlet set, indlandsisen mistede anslået 600 milliarder tons i 2019, repræsenterer en havstigning på omkring 1,5 millimeter.

Før nu, 2012 var Grønlands værste år for overflademassebalance, med et tab på 310 mia. tons sammenlignet med 1981-2010 basislinjen. Alligevel var sommertemperaturerne i Grønland faktisk højere i 2012 end i 2019 - så hvorfor tabte overfladen så meget masse sidste år?

Tedesco og medforfatter Xavier Fettweis, fra universitetet i Liège, fandt ud af, at det rekordstillende istab var forbundet med højtryksbetingelser (kaldet anticykloniske forhold), der herskede over Grønland i usædvanligt lange perioder i 2019.

Højtryksforholdene hæmmede dannelsen af ​​skyer i den sydlige del af Grønland. Den resulterende klare himmel lukker mere sollys ind for at smelte indlandsisens overflade. Og med færre skyer, der var omkring 50 milliarder færre tons snefald end normalt at tilføje til indlandsisens masse. Manglen på snefald efterlod også mørke, bar is blotlagt nogle steder, og fordi is ikke reflekterer så meget sollys som frisk sne, det absorberede mere varme og forværrede smeltning og afstrømning.

Forholdene var anderledes, men ikke bedre, i den nordlige og vestlige del af Grønland, fordi højtrykssystemet drejede med uret, det trak varmt op, fugtig luft fra de lavere breddegrader og kanaliseret den ind i Grønland.

"Forestil dig, at denne hvirvel roterer i den sydlige del af Grønland, "Forklarede Tedesco, "og det suger bogstaveligt talt som en støvsuger fugten og varmen i New York City, for eksempel, og dumpe det i Arktis – i dette tilfælde, langs Grønlands vestkyst. Da det skete, fordi du har mere fugt og mere energi, det fremmede dannelsen af ​​skyer i den nordlige del."

Men i stedet for at bringe snefald, disse varme og fugtige skyer fangede den varme, der normalt ville udstråle fra isen, skabe en lille drivhuseffekt. Disse skyer udsendte også deres egen varme, forværre smeltning.

Gennem disse kombinerede effekter, de atmosfæriske forhold i sommeren 2019 førte til det højeste årlige massetab fra Grønlands overflade, siden registreringen begyndte.

Ved hjælp af et kunstigt neuralt netværk, Tedesco and Fettweis found that 2019's large number of days with these high-pressure atmospheric conditions was unprecedented. The summer of 2012, one of Greenland's worst years, also saw anticyclonic conditions.

"These atmospheric conditions are becoming more and more frequent over the past few decades, " said Tedesco. "It is very likely that this is due to the waviness to the jet stream, which we think is related to, blandt andet, the disappearance of snow cover in Siberia, the disappearance of sea ice, and the difference in the rate at which temperature is increasing in the Arctic versus the mid-latitudes." In other words, climate change may make the destructive high-pressure atmospheric conditions more common over Greenland.

Current global climate models are not able to capture these effects of a wavier jet stream. Som resultat, "simulations of future impacts are very likely underestimating the mass loss due to climate change, " said Tedesco. "It's almost like missing half of the melting."

The Greenland ice sheet contains enough frozen water to raise sea levels by as much as 23 feet. Understanding the impacts of atmospheric circulation changes will be crucial for improving projections for how much of that water will flood the oceans in the future, said Tedesco.