Có sự mở rộng băng biển Nam Cực đã tăng tốc?

Mặc dù sự nóng lên toàn cầu, rìa băng biển xung quanh Nam Cực đang mở rộng nhẹ, trái ngược với sự suy giảm rõ rệt của băng biển ở Bắc Cực. Các nhà khoa học đã đổ lỗi cho sự thật tò mò này về các lực lượng khác nhau, từ việc chuyển gió sang sóng nhỏ hơn, nhưng một nghiên cứu mới cho thấy một thủ phạm trần tục hơn: một lỗi trong cách xử lý dữ liệu vệ tinh. Tính toán sai lầm, các tác giả nói, có thể làm cho sự gia tăng băng biển dường như lớn hơn nó.

Lớp băng trên biển nổi tự do trên bề mặt đại dương, thay vì trên mặt đất được các vệ tinh quan sát từ cuối những năm 1970. Cảm biến vệ tinh sử dụng các tần số và phân cực khác nhau để phân biệt băng với nước và các nhà khoa học đã phát triển một số thuật toán để xử lý dữ liệu, loại bỏ các hiệu ứng thời tiết, giải thích cho các ao nước tan chảy trên băng và tương tự. Dữ liệu dựa trên một trong những thuật toán được sử dụng phổ biến nhất, được đặt tên là Bootstrap, đã được sử dụng trong Hội đồng liên chính phủ về các báo cáo đánh giá thay đổi khí hậu (IPCC s) Thứ tư (2007) và Thứ năm (2013).

Cả hai báo cáo đều bình luận về sự bí ẩn của việc mở rộng băng biển chung quanh Nam Cực, mặc dù bầu khí quyển và nước biển ấm lên. Câu chuyện phức tạp là quan sát rằng việc mở rộng thay đổi theo khu vực và theo mùa, nó không thực sự mở rộng ở mọi nơi và ở một số nơi rõ ràng là nó đang rút lui. Các nhà khoa học đã gán mô hình này cho các tác động khác của biến đổi khí hậu Thay đổi trong các kiểu gió thịnh hành thường đẩy băng về phía bắc hoặc theo kích thước của sóng biển, có thể co lại và cho phép băng mở rộng hoặc phát triển và đưa nó trở lại bờ biển .

Khó hiểu hơn nữa là việc mở rộng dường như đang tăng tốc. Báo cáo năm 2013 ghi nhận sự gia tăng đáng kể về tốc độ mở rộng so với báo cáo năm 2007, mà thực sự đã nhảy ra khỏi tôi, ông Ian Eisenman, một nhà động lực khí hậu tại Viện Hải dương học Scripps ở San Diego, California cho biết. Trong cộng đồng khoa học khí hậu, ông nói, sự thay đổi rõ ràng trong xu hướng băng mở rộng nhanh như thế nào, về cơ bản, có nhiều năm dữ liệu hơn từ năm 2007 đến 2013.

Khi Eisenman và các đồng nghiệp của mình đào sâu hơn một chút, họ nhận ra rằng hai báo cáo dựa trên hai phiên bản khác nhau của thuật toán xử lý dữ liệu Bootstrap. Vệ tinh đến và đi, và cảm biến cải thiện mọi lúc. Vì vậy, để đảm bảo tính liên tục trong bộ dữ liệu mỗi khi xảy ra thay đổi vệ tinh, dữ liệu từ vệ tinh đi và vệ tinh mới được hiệu chỉnh. Một sự thay đổi như vậy đã xảy ra vào năm 1992, khi một cảm biến vệ tinh mới được đưa ra. Sau đó, khoảng năm 2007, Bootstrap đã có một bản cập nhật, một phần để giúp giải thích cho những cải tiến cảm biến đang diễn ra. Có rất nhiều thay đổi từ phiên bản một sang phiên bản hai, Vài thập kỷ dữ liệu đã được tính toán lại với phiên bản Bootstrap mới.

Và đó là sự cọ xát: Dữ liệu tương tự từ năm 1979 đến năm 2004, được vẽ bởi hai phiên bản Bootstrap, cho thấy hai xu hướng khác biệt. Phiên bản một (như được báo cáo trong Báo cáo đánh giá lần thứ tư của IPCC) cho thấy băng đang mở rộng thêm khoảng 5, 6 x 10 3 km 2 mỗi năm. Phiên bản hai cho thấy băng mở rộng nhanh hơn gấp đôi trong khoảng thời gian đó, vào khoảng 14, 1 x 10 3 km 2 mỗi năm. (Đánh giá thứ năm của IPCC báo cáo tăng 16, 5 x 10 3 km 2 mỗi năm từ năm 1979 đến năm 2012.)

Đó là ngụ ý không chính xác trong một trong những phiên bản đó mặc dù không rõ ràng, nhưng E Emanman nói. Nếu phiên bản chính xác của thuật toán Bootstrap là phiên bản một, thì theo sau đó, băng biển không tăng gần như chúng ta nghĩ, nhóm của anh ấy báo cáo hôm nay trong The Cryosphere .

Vâng, có lẽ. Nhà khoa học khí hậu Josefino Comiso thuộc Phòng thí nghiệm Khoa học không gian Goddard của NASA tại Greenbelt, Maryland, là nhà khoa học làm việc về hiệu chuẩn Bootstrap. Ông nói rằng Bootstrap hai được sửa đổi là chính xác và xu hướng được mô tả trong Báo cáo đánh giá thứ năm của IPCC là chính xác. Tại sao không tin một trong những đã được sửa chữa?

Trong số các nhà khoa học khí hậu, dường như có rất ít tranh cãi rằng Eisenman và các đồng tác giả của ông đã xác định được sự khác biệt rất thực trong các thuật toán vệ tinh. Paul nói, Paul Holland, một nhà khoa học khí hậu tại Cục khảo sát Nam Cực của Anh ở Cambridge, Vương quốc Anh, nhưng điều không rõ ràng, Holland nói, là sự khác biệt quan trọng như thế nào về những gì thực sự xảy ra ở Nam Cực. Bất kể xu hướng nào được sử dụng, dữ liệu cuối cùng đều kể cùng một câu chuyện: băng biển ở Nam Cực đang mở rộng, bất chấp khí hậu ấm lên.

Và sự gia tăng chung đó thậm chí không phải là điều thú vị nhất, Holland nói thêm. Đúng vậy, băng biển đang gia tăng trên quy mô toàn lục địa, nhưng sự gia tăng nhẹ đó thực ra chỉ là tổng số tăng và giảm mạnh hơn ở những nơi khác nhau trên lục địa mà nghiên cứu mới cũng tái tạo, ông chỉ ra. Đối với tôi, điều thú vị là những gì gây ra mô hình không gian đó.

Phiên bản Bootstrap nào chính xác hơn, Eisenman và các đồng nghiệp đang tiếp tục điều tra. Dù thế nào đi chăng nữa, ông nói, nghiên cứu nhấn mạnh sự cần thiết phải có tài liệu kỹ lưỡng hơn về các phương pháp hiệu chuẩn dữ liệu vệ tinh, đặc biệt là mối quan tâm ngày càng tăng đối với lớp phủ băng ở cả hai cực. Có nhu cầu thực sự cho nó khi các bộ dữ liệu này đang được chú ý rất nhiều. "