Fremskrivninger af havniveaustigning kan forbedres med den nyeste model

Fremskrivninger af potentielt dramatisk stigning i havniveauet fra isafsmeltning i Antarktis har været vidtrækkende, men et Rutgers-ledet team har skabt en model, der muliggør forbedrede fremskrivninger og kunne hjælpe bedre med at håndtere klimaforandringer.

En væsentlig kilde til stigning i havniveauet kan komme fra smeltning af store skår af den enorme antarktiske iskappe. Fossile koralrev, der rager over havets overflade, viser tegn på, at havniveauet var mere end 20 fod højere omkring 125, 000 år siden i den varme sidste mellemistid (Eemian) periode.

"Beviser for stigning i havniveauet i varme klimaer for længe siden kan fortælle os meget om, hvordan havniveauet kan stige i fremtiden, " sagde hovedforfatter Daniel M. Gilford, en post-doc associeret i laboratoriet af medforfatter Robert E. Kopp, en professor i Department of Earth and Planetary Sciences på School of Arts and Sciences ved Rutgers University-New Brunswick. "Disse beviser tyder på, at når klimaændringer driver opvarmningen i atmosfæren og havene, fremtidig global havniveaustigning kan nå betydelige højder."

Studiet, offentliggjort i tidsskriftet JGR:Jordens overflade , dykker ned i, hvordan palæoklima-beviser fra omkring 125, 000 år siden kan bruges til at forbedre computermodelfremskrivninger af Antarktis iskappekollaps og havniveaustigning. Sådanne beviser er i stigende grad effektive til at forbedre fremskrivninger, giver værdifuld indsigt i indlandsisens sårbarhed gennem mindst 2150.

Undersøgelsen udnytter lighederne mellem tidligere og potentielle fremtidige havniveauer til at træne en statistisk indlandsismodel, ved hjælp af kunstig intelligens. Den hurtige, enkel, billigere "emulator" - en form for maskinlæringssoftware - er lært at efterligne adfærden af ​​en kompleks model, der fokuserer på indlandsisens fysik, muliggør mange flere simuleringer, end der kunne udforskes med den komplekse model alene. Dette undgår de dyre driftstider for den komplekse indlandsismodel, som betragter sådanne fænomener som iskappebrud på grund af overfladesmeltning og kollaps af høje isklipper ved havet.

Hvad der kan ske med den antarktiske iskappe, når klimaet opvarmes, er den største usikkerhed, når det kommer til global havniveaustigning i dette århundrede, undersøgelsesnotaterne. Når det kombineres med beviser for tidligere havniveauer, den nye model kan øge tilliden til fremskrivninger af havniveaustigninger gennem mindst 2150.

"Hvis store dele af den antarktiske iskappe smeltede og kollapsede omkring 125, For 000 år siden, da polarområderne var varmere end i dag, dele af indlandsisen kan på samme måde være tilbøjelige til at kollapse i fremtiden, når klimaet opvarmes, påvirke vores forventninger om havniveaustigning og kystlinjeoversvømmelser i løbet af de næste 130 år, " sagde Gilford.

Nye skøn over havniveauet omkring 125, 000 år siden kunne bruges til at angive, om 75 år fra nu, Orkanen Sandy-lignende oversvømmelser (ca. 9 fod over jordoverfladen i New York City) vil sandsynligvis forekomme en gang i århundredet eller årligt langs dele af den nordøstlige amerikanske kystlinje. Forbedrede fremskrivninger kunne også inkluderes i rapporter såsom det mellemstatslige panel om klimaændringers kommende sjette vurderingsrapport, sandsynligvis hjælpe embedsmænd og andre med at beslutte, hvordan de skal håndtere klimaforandringer.

Medforfattere inkluderer Erica L. Ashe, en post-doc videnskabsmand i Kopps laboratorium, sammen med videnskabsmænd ved University of Massachusetts Amherst, Pennsylvania State University og University of Bremen.