Proceedings of the National Academy of Sciences: Нестабильность морского ледяного щита усиливается и искажает неопределённость в прогнозах будущего повышения уровня моря
Возможность обрушения ледяного щита Антарктики остаётся крупнейшим источником неопределённости в прогнозах будущего повышения уровня моря. Эта неопределённость обусловлена несовершенством понимания процессов и внутренней изменчивости климатического воздействия на ледяные щиты. Используя математический аппарат статистической физики и большие ансамбли результатов современных модельных расчётов ледяного покрова, авторы показали, что обрушение ледяных щитов расширяет диапазон возможных сценариев будущего повышения уровня моря. Они также обнаружили, что разрушение морских ледяных щитов делает сценарии быстрого повышения уровня моря в будущем более вероятными.
Повышение уровня моря может значительно ускориться, если морские ледовые щиты станут нестабильными. Если такая нестабильность произойдёт, в будущих прогнозах повышения уровня моря будет существовать значительная неопределённость из-за несовершенства в моделировании процессов в ледниковом покрове и непредсказуемой изменчивости климата. Авторы использовали математические и вычислительные подходы для идентификации процессов в ледниковом щите, приводящих к неопределённости в прогнозах изменения уровня моря. Используя стохастическую теорию возмущений из статистической физики в качестве инструмента, они математически показали, что нестабильность морского ледяного покрова значительно усиливается и искажает уровень неопределённости в прогнозах изменения уровня моря, причём в наихудших сценариях быстрое повышение уровня моря более вероятно, чем медленное в наилучших сценариях. Авторы также проанализировали большой ансамбль модельных результатов для ледника Туэйтс (Thwaites), морского ледника в Западной Антарктике, который считается нестабильным. Это ансамблевое моделирование показывает, что неопределённость, связанная исключительно с внутренней изменчивостью климата, может составлять значительную долю общих ожидаемых потерь льда ледником Твайтс. Авторы пришли к выводу, что одна только внутренняя изменчивость климата может быть причиной значительной неопределённости в прогнозах повышения уровня моря и что большие ансамбли являются необходимым инструментом для количественного определения верхних границ этой неопределённости.