融化之谜解开了冰原缩小的速度为何快于增长的速度

一项研究显示，气候变暖比气候变冷对格陵兰冰原桦木层的影响更大，这使得通过地球工程扭转融化的努力变得更加复杂。长期以来，科学家们从冰芯研究中了解到，融化冰层比重新冻结冰层更容易。最近发表在《冰冻圈》上的一项研究揭示了部分原因：冰的"海绵性"。

格陵兰伊卢利萨特冰峡中的冰山。图片来源：Megan Thompson-Munson/CIRES

该研究利用一个基于物理学的数值模型来评估整个格陵兰冰原变暖和变冷对枞树层（雪和冰川冰之间的多孔层）的影响。CIRES和ATOC的博士生梅根-汤普森-蒙森（Megan Thompson-Munson）与她的导师一起领导了这项研究，CIRES 研究员詹-凯（Jen Kay）和 INSTAAR 研究员布拉德-马克尔（Brad Markle）共同领导了这项研究。

梅根-汤普森-蒙森（Megan Thompson-Munson）说："由于气候变暖和变冷，枞树层内发生的变化量并不相同。如果我们观察数千年或数百万年的时间，就会发现冰盖的整体行为是不对称的：冰盖可以迅速融化，但需要很长时间才能生长。我们发现的这种冷杉不对称现象是这一难题中的一小块。"

枞树覆盖了格陵兰冰原约 90% 的面积，位于海拔较高的地方，与雪一起覆盖着数百米厚的冰层，起到缓冲海平面上升的作用，因此在气候变暖的情况下，枞树是保护北极冰川不可或缺的一部分。杉木多孔且呈海绵状，这使得水在流向下面的固态冰层时可以穿过杉木，在那里重新冻结，增加现有冰原的厚度，而不是流向海洋。

在这项研究中，研究人员发现，气温升高正在迅速改变杉林储存融水的效率，而气温降低可能无法像科学家希望的那样帮助杉林完全恢复。

"变暖会消耗我们所说的'枞树空气含量'或'海绵度'"，"汤普森-蒙森说。"因此，由于气候变暖而失去的海绵性要比由于降温而恢复的海绵性更多。这一点很重要，因为这种多孔的枞树蕨可以缓冲冰盖对海平面上升的影响。"

为了了解枞树如何对升温和降温做出反应，研究小组使用了一个名为 SNOWPACK 的物理计算机模型，并对温度这一变量进行了深入研究。这项研究在两个方面开创了同类研究的先河。首先，研究人员研究了气温升高和降低对格陵兰冷杉的影响。其次，研究范围覆盖了整个冰原，而之前的研究主要集中在较小的地理区域。

格陵兰冰盖在气候变暖时的质量损失快于在气候变冷时的质量增加。这项研究的主要进展是，格陵兰的枞树促成了这种变暖比变冷更大的不对称反应。

汤普森-蒙森说，这项研究提出了一个有关地球工程和扭转地球变暖能力的重要问题。任何旨在降低北极温度的地球工程概念都可能无法像想象的那样有效地保护冰雪；降温的程度必须超过升温的程度，才能帮助冷杉和冰川恢复正常。要想回到初始条件，我们必须进一步降温，或者开始改变其他变量。现实情况是很难逆转我们已经做的事情。