1996~2021年南极冰盖物质平衡及其对海平面变化贡献的综合估算

南极冰盖(Antarctic Ice Sheet,AIS)处于持续物质损失状态,导致全球海平面上升(Global Sea Level Rise,GSLR).AIS全部融化将导致全球海平面上升约58m,因而准确估算AIS物质平衡趋势对于监测其物质损失和预测海平面上升至关重要.本文提出了一种改进的物质平衡综合估算方法,基于输入-输出、测高和重力法的多种输入物质平衡结果来综合评估AIS及其各区域的物质平衡.相较于之前的方法(如IMBIE 2018),本文采用了一种自适应窗口来处理不同输入物质平衡结果的异质性,充分考虑输入数据的数量、时间分布、不确定性以及估算方法等因素.本文还对回归方法进行了改进,采用两步法:首先,构建每种方法(输入-输出法、测高法或重力法)的单方法综合估计;然后,基于三种方法的单方法综合估计结果获得总体综合估计.利用来自8家中国机构提供的16个物质平衡结果,估算了1996~2021年南极冰盖及其各区域的综合物质平衡.结果显示,AIS在此期间共失去了约(3213±253)Gt的冰物质,相当于约(8.9±0.7)mm的GSLR.自2006年以来,AIS的物质损失加速,从1996~2005年的(88.1±3.6)Gt a^(−1)增加到2006~2013年的(130.7±8.4)Gt a^(−1),再到2014~2021年的(157.0±9.0)Gt a^(−1).其中,西南极和南极半岛的物质损失信号在综合估算和所有输入数据中均较为显著,该趋势不受物质评估方法及表面物质平衡的波动影响.结果同时还表明,东南极的物质平衡估算仍存在较大的不确定性和挑战.本文提出的综合评估方法还可推广应用于格陵兰冰盖和山地冰川区域的物质平衡估算.