Горные ледники долгое время были излюбленным изображением климатических изменений. Почти глобальное отступление ледников прошлого века представляет собой один из самых знаковых образов для передачи реальности антропогенного изменения климата.
Но научная основа их отступления менее ясна. Ледники медленно реагируют на любые климатические изменения, они подвержены годовым колебаниям погоды в горах, а некоторые из крупнейших все еще наверстывают упущенное после окончания Малого ледникового периода. Ученые могут связать изменение климата с общим отступлением ледников во всем мире, но связь отступления отдельного ледника с изменением климата остается предметом споров.
В последнем отчете Межправительственной группы экспертов по изменению климата был сделан вывод только о том, что «существенная» часть отступления горных ледников связана с антропогенным изменением климата - гораздо более слабый вывод, чем в отношении других вещей., например температура.
Теперь, используя статистические методы для анализа 37 горных ледников по всему миру, исследование Вашингтонского университета показало, что для большинства из них наблюдаемое отступление более чем на 99 процентов связано с изменением климата. В формулировке климатического доклада «практически несомненно» то, что отступление этих горных ледников связано с изменением климата за последнее столетие.
«Из-за их времени отклика, длившегося десятилетия, мы обнаружили, что ледники на самом деле являются одними из самых явных сигналов изменения климата», - сказал Джерард Роу, профессор UW по наукам о Земле и космосе. Он является соответствующим автором исследования, опубликованного 12 декабря в журнале Nature Geoscience и представленного на этой неделе на осеннем собрании Американского геофизического союза в Сан-Франциско.
В новом исследовании анализируются конкретные ледники с историей наблюдений за их длиной, а также близлежащие погодные данные о температуре и осадках. Авторы также искали различные местоположения ледников, сосредоточив внимание примерно на семи ледниках в каждом из пяти географических регионов: Северной Америке, Европе, Азии, Скандинавии и Южном полушарии..
«Мы оцениваем ледники, которые висят на больших высотах в пустынях Азии, а также ледники, которые разрушаются штормами средних широт в условиях морского климата», - сказал Роу. «Толщина, уклон и площадь ледников различны, и все эти факторы влияют на размер колебаний длины ледника». и Марсия Бейкер, почетный профессор Университета Вашингтона в области наук об атмосфере и наук о Земле и космосе.
Авторы использовали статистические инструменты для сравнения естественных, вызванных погодными условиями изменений длины ледника с его наблюдаемыми изменениями за последние 130 лет и установили отношение сигнал/шум. Затем они используют это для расчета вероятности наблюдаемого отступления без каких-либо фоновых изменений климата. Знаменитый ледник Хинтерайсфернер в Австрии с 1880 года отступил на 2,8 км (1,75 мили). Результаты показывают, что изменение климата весьма вероятно, что именно он несет ответственность за его отступление, при этом вероятность того, что изменения представляют собой естественные вариации, составляет менее 0,001 процента, или один к 100 000.
Таким же образом, для известного ледника Франца-Иосифа в Новой Зеландии, даже несмотря на то, что ледник испытал повторное продвижение до 1 километра (0,6 мили) за данное десятилетие, вероятность этого составляет менее 1 процента. что естественные вариации могут объяснить общее отступление на 3,2 километра (2 мили) за последние 130 лет.
Наименее значительное отступление среди исследованных ледников было у ледника Работс в северной Швеции и ледника Южный Каскад в штате Вашингтон, с вероятностью 11 и 6 процентов, соответственно, что их отступление может быть естественной изменчивостью.
Южный каскад находится в конце Тихоокеанского штормового пути и испытывает высокую степень изменчивости зимнего времени. Среднее зимнее количество снегопадов образует около 3 метров (10 футов) льда в год, в то время как для ледников пустынной Азии, накопление льда может составлять всего 10 сантиметров (4 дюйма) в год, - сказал Роу. - Таким образом, они испытывают очень разные климатические условия. В результате их изменчивость, а также их чувствительность к изменению климата варьируются от места к месту».
В этом методе используется отношение сигнал/шум, основанное на данных наблюдений за длиной ледника, местной погодой, а также базовым размером и формой ледника, но не требующее подробного компьютерного моделирования. Технику можно было использовать на любом леднике, за которым было достаточно наблюдений.
В целом, результаты показывают, что изменения длины 37 ледников находятся в пределах от двух до 15 стандартных отклонений от их статистических средних значений. Это представляет собой одно из самых высоких отношений сигнал-шум, когда-либо зафиксированных в реакции природных систем на изменение климата.
Несмотря на то, что научный анализ, возможно, не всегда применялся, теперь оказывается, что это действительно так - мы можем посмотреть на эти ледники вокруг нас, которые, как мы видим, отступают, и увидеть неопровержимые доказательства того, что климат меняется», - сказал Роу. «Вот почему люди это заметили. Эти ледники поразительно далеко от того места, где они были бы в доиндустриальном климате».