Transient AMOC weakening during overshoot warming masks committed Greenland ice sheet loss

格陵兰冰盖是一条巨大的、古老的冻结水流，如果完全融化，其蕴含的冰量足以使全球海平面上升超过七米。几十年来，科学家们已经了解到，随着全球变暖，这个巨大的冰盖开始失去质量，主要是通过表面融化和冰山坠入海洋。国际气候政策的一个核心目标是将全球变暖限制在比工业化前水平低两摄氏度以下，并倾向于控制在1.5摄氏度以内，以防止灾难性的变化。然而，目前的排放情况表明，在人类努力从大气中移除二氧化碳使温度回落之前，世界可能会暂时超过这些目标。这种被称为“超调”（overshoot）的情景提出了一个难题：如果地球在一段时间内过热，然后又冷却下来，冰盖会恢复吗，还是破坏已经造成了？答案不仅取决于全球的平均温度，还取决于海洋和大气如何在全球范围内移动热量，特别是在北大西洋地区。

来自挪威比约克内斯气候研究中心（Bjскnes Centre for Climate Research）的一个研究小组利用将全球气候模型与详细的格陵兰冰盖模型相结合的高级计算机模拟技术，对这个问题进行了研究。他们的工作聚焦于一个特定的机制：大西洋经向翻转环流（AMOC）。这是一个巨大的海洋电流系统，充当着类似传送带的角色，将温暖的水从热带输送到北大西洋，并将冷水带回南方。研究人员发现，在超调变暖期间，这一海洋环流显著减弱。这种减弱产生了一个令人惊讶的暂时效应：它使格陵兰岛南部的空气降温，从而减缓了该地区冰盖的融化。在一段时间内，这创造了一种稳定的错觉，掩盖了冰盖仍然受到潜在全球变暖威胁的事实。

研究表明，这种降温只是暂时的停顿，而非治愈。随着世界最终移除二氧化碳，全球温度开始向目标限值下降，海洋电流会缓慢恢复其强度。一旦AMOC恢复正常，它就会重新向北泵送暖水。这会引发格陵兰西南部融化的突然且快速的加速，即便此时全球平均温度可能已经处于国际协议设定的安全限值之内。研究人员在他们的模拟中观察到，一旦海洋环流恢复，格陵兰西南部的冰盖会对即使是极微小的额外变暖变得极其敏感。最终稳定温度仅有几十分之一度的差异，就足以使该地区从缓慢融化的状态转变为快速、不可逆转的损失状态。

这种延迟反应表明，冰盖并不会立即对全球温度的变化做出反应。相反，它的命运与响应较慢、存在滞后性的海洋紧密相连。研究人员发现，在超调阶段，海洋电流的减弱起到了类似盾牌的作用，暂时保护了冰盖免受全球变暖的全力冲击。然而，一旦那层“盾牌”随着电流的恢复而被移除，冰盖就会暴露在过去几个世纪积累的热量之下。模拟显示，对于那些经历过温度超调并依赖碳移除来降温的世界路径，格陵лан西南部的冰盖可能不会在世界认为已经稳定时实现稳定。相反，这种失稳仅仅是被推迟了，会在几个世纪后随着海洋环流的恢复而显现。

研究还强调，格陵兰的不同部分反应各异。虽然以表面融化为主的西南部由于海洋电流的降温而获得了暂时保护，但像东南部这样的其他地区并未从中获得同样的益处。在东南部，电流的减弱减少了到达冰层的水分，导致降雪量减少。这种缺乏降雪的情况抵消了降温带来的好处，这意味着虽然西南部暂停了退缩，但东南部仍在继续失去质量。这种异步行为意味着，仅仅观察冰量损失的总量不足以了解全貌；海洋变化的具体位置和时间点至关重要。

当研究人员将模拟向前延伸了一万年以观察长期后果时，这种延迟融化的后果变得清晰可见。在世界最终全球温度稳定在1.7摄氏度的情景下，冰盖在数千年间经历了缓慢的、数米级的海平面上升。然而，在温度稳定在2摄氏度的情景下，结果却截然不同。格陵兰西南部的冰盖开始了广泛的退缩，导致格陵兰中部几乎所有的冰都发生流失，贡献了3.6到4.7米的海平面上升。这种剧烈的转变发生在最终温度仅有极小增幅的情况下，这表明该地区长期不稳定性的阈值非常接近目前1.5到2摄氏度的目标值。

这些发现挑战了一种简化的气候超调路径观点，即认为将全球温度恢复到安全水平就能稳定冰盖。研究表明，如果海洋环流在超调期间显著减弱，它可以掩盖正在造成的真实破坏程度。当海洋电流减弱时，冰盖可能看起来保持稳定，但一旦这些电流恢复，冰盖可能会进入不可逆转的退缩状态。这意味着，格陵兰冰盖的韧性不仅取决于达到的峰值温度，还取决于过程中发生的海洋环流和区域气候反馈的瞬态变化。

研究人员强调，他们的结果是基于一个显示出海洋电流强烈减弱的特定气候模型进行的模拟。其他预测电流下降较弱的模型可能会显示出不同的时间点或强度。尽管如此，这项研究强调了一个关键点：海洋与冰盖之间的相互作用在系统中创造了一个复杂的延迟响应。在人类时间尺度上看起来安全、稳定的气候，可能正隐藏着一场只有在几个世纪后才会变得可见的慢动作崩溃。研究结论指出，理解格陵兰冰盖的未来需要深入理解海洋电流将如何演变，因为这些电流充当了触发或延迟冰盖融化的隐形开关。