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具有100年歷史的物理模型復制了現代北極冰融

2019-06-18 16:37:20 編輯： 來源：
導讀 北極的融化速度比我們想象的要快。事實上，北極冰的范圍處于歷史最低點。當這種情況發生時 - 當一個自然系統的行為與科學家所期望的不同

北極的融化速度比我們想象的要快。事實上，北極冰的范圍處于歷史最低點。當這種情況發生時 - 當一個自然系統的行為與科學家所期望的不同時 - 是時候再看看我們如何理解這個系統。猶他大學數學家Ken Golden和大氣科學家Court Strong研究冰上融化的池塘形成的模式。池塘是黑暗的，而冰是明亮的，這意味著池塘越大，表面越暗，它吸收的太陽能越多。

因此，了解冰的反射率(也稱為反照率)是如何變化的，這一點非常重要。這是了解太陽能進入與北極反射能量之間平衡的關鍵因素。早期的工作表明，全球氣候模型中融化池的存在與否可對北極海冰量的長期預測產生顯著影響。

為了模擬熔池的增長，Golden，Strong和他們的同事調整了一個近百年歷史的物理模型，稱為Ising模型，通過解釋原子如何相互作用來解釋材料如何獲得或失去磁性。施加的磁場。在他們的模型中，他們用冷凍(白色)或融化(藍色)海冰的特性取代了原子磁旋轉(向上或向下)的特性。

“該模型捕捉了北極融化池形成模式的基本機制，”研究人員寫道，并重復了池塘大小和幾何形狀變化的重要特征。這項工作首次考慮了熔池的基本物理特性，并生成了真實的模式，準確地展示了融水如何在海冰表面上分布。融水模式的幾何形狀決定了海冰反照率和穿透冰層的光量，這顯著影響了上層海洋的生態。

不幸的是，這樣的模型不能阻止冰融化。但它可以幫助我們更好地估算北極冰層或永久凍土層消失的速度 - 更好的氣候模型可以幫助我們為未來更溫暖的未來做好準備。


標簽： 物理模型
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