阿尔卑斯山高海拔冰川的地表融化导致其无法用于科学研究

阿尔卑斯山高海拔冰川的地表融化导致其无法用于科学研究 2001 年 8 月 23 日大地遥感卫星 5 号拍摄的瑞士科巴希耶尔冰川卫星图像。2023 年 8 月 20 日大地遥感卫星 8 号拍摄的瑞士科巴希耶尔冰川卫星图像。从这些分别拍摄于 2001 年 8 月（左图）和 2023 年 8 月（右图）的图片中可以看到科巴希耶尔冰川最近的一些变化。它们分别由大地遥感卫星 5 号和大地遥感卫星 8 号获取。短短二十多年间，科巴希耶尔冰川的面积和表面积都在缩小。由于缺少积雪，2023 年的冰川颜色更深，冰川舌也有所后退。来自瑞士和意大利的一个研究小组于2018年和2020年从科巴希耶尔冰川采集了冰芯，以重建该地区过去的气溶胶浓度，即悬浮在大气中然后沉积在冰层上的微小气载颗粒。来自世界各地冰川的此类信息可以为了解数千年前的环境状况提供线索。冰芯中含有铵离子、硝酸根离子和硫酸根离子，这些离子是年复一年沉积在冰川上的积雪中的气溶胶的特征。冬季的离子浓度比夏季低，因为空气寒冷时，从山谷上升的污染空气较少。研究小组分析了 2018 年从冰川钻取的冰芯，发现整个冰芯中离子沉积量的季节性波动符合预期。Margit Schwikowski 和 Theo Jenk。图片来源：Riccardo Selvatico瑞士保罗-舍勒研究所的环境化学家玛吉特-施维科夫斯基说："但是，当我们在 2020 年对冰川进行取芯时，我们立刻发现冰川表面正在融化。"施维科夫斯基带领研究团队与博士生卡拉-胡贝尔（Carla Huber）一起对冰芯进行了分析。在 2020 年的冰芯中，离子的季节性波动只出现在最上面的三到四个年轮层中。在冰层的更深处（时间也更久远），科学家们注意到离子的数量总体上比预期的要少，而且离子数量的波动也比预期的要小。据《自然-地球科学》杂志报道，研究小组发现有证据表明，2018 年至 2020 年期间冰川表面之前的融化很可能穿透了下面的冰川层，带走了气溶胶离子。这种融化使得冰芯无法用于研究小组的研究，其他试图对冰川进行取芯的尝试也得到了同样的结果。冰层中存储的宝贵信息被毁。施维科夫斯基和来自世界各地的其他冰芯专家参与了一项保存最后幸存冰川冰芯的工作。这项由冰雪记忆基金会（Ice Memory Foundation）领导的倡议旨在20年内从全球20个濒危冰川获取冰芯，并将其收集到全球气候档案中。施维考斯基说："冰川正在全球范围内后退，我们可能会在其他地点发现类似的问题。"她补充说，"即使在阿尔卑斯山海拔最高的地方，冰川也即将不适合作为天然的古生物档案。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

惊人的160米解冻：科学家发现格陵兰冰川巨大的厚度损失

惊人的160米解冻：科学家发现格陵兰冰川巨大的厚度损失 据测量，北纬 79°冰川下的融化速度为每年 130 米。格陵兰东北部陆基仪器和机载雷达的测量结果揭示了北纬 79°冰川的冰层流失程度。阿尔弗雷德-魏格纳研究所的研究结果表明，自 1998 年以来，冰川厚度减少了 160 多米。冰川厚度大幅减少的主要原因是温暖的洋流正在从下面融化冰川。高气温导致地表形成湖泊，湖水通过冰层上的巨大通道流入海洋。一个研究小组在科学杂志《冰冻圈》（The Cryosphere）上报告说，其中一条通道高达 500 米，而上面的冰层只有 190 米厚。格陵兰东北部的一个乡村营地是利用直升机在北纬 79°冰川难以进入的部分部署采用现代雷达技术的自主测量设备的基地之一。阿尔弗雷德-魏格纳研究所（Alfred Wegener Institute）、亥姆霍兹极地与海洋研究中心（AWI）的极地飞机进行的测量飞行和卫星数据也被纳入了一项科学研究，现已发表在科学杂志《冰冻圈》（The Cryosphere）上。Ole Zeisig 开始对 79 北冰川进行 pRES（雷达）测量。资料来源：阿尔弗雷德-魏格纳研究所 / Niklas Neckel本研究探讨了全球变暖如何影响浮冰舌的稳定性。这对格陵兰岛和南极洲的剩余冰架都非常重要，因为冰架不稳定通常会导致冰流加速，从而导致海平面上升。冰川变化与观测"自2016年以来，我们一直在使用自主仪器对北纬79°冰川进行雷达测量，从中我们可以确定融化率和变薄率，"该出版物的第一作者、AWI冰川学家Ole Zeising博士说。"此外，我们还使用了 1998 年、2018 年和 2021 年的飞机雷达数据，这些数据显示了冰层厚度的变化。我们能够测出，在全球变暖的影响下，北纬 79°冰川在最近几十年发生了显著变化。"该研究显示了温暖的海洋流入和变暖的大气层如何共同影响格陵兰东北部 79°N-冰川的浮冰舌。就在最近，AWI 的一个海洋学小组才发表了有关这一主题的模型研究。现在展示的这组独特的观测数据显示，在向冰盖过渡附近的大片区域出现了极高的融化率。此外，冰层底部从陆地一侧形成了巨大的通道，这可能是因为巨大湖泊的水通过冰川冰层排出。近几十年来，这两个过程导致冰川严重变薄。由于融化速度极快，自 1998 年以来，浮冰舌的冰层变薄了 32%，尤其是在冰层与海洋接触的接地线上。此外，冰层底部形成了一条 500 米高的通道，并向内陆蔓延。研究人员将这些变化归因于浮舌下方空腔中的暖洋流，以及大气变暖导致的地表融水径流。一个令人惊讶的发现是，自 2018 年以来，融化率有所下降。一个可能的原因是海洋流入的水温较低。参与这项研究的安杰利卡-亨伯特（Angelika Humbert）博士教授说："这个系统在如此短的时间尺度内做出反应，这对于冰川等实际上具有惰性的系统来说是令人惊讶的。""我们预计，这个浮动冰川舌将在未来几年到几十年内碎裂，"AWI 冰川学家解释说。"我们已经开始对这一过程进行详细研究，以便最大限度地了解这一过程。虽然已经发生过几次这样的冰架解体，但我们只能在随后收集数据。作为一个科学界，我们现在处于一个更好的位置，因为我们在冰架崩塌之前就已经建立了一个非常好的数据库"。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

格陵兰冰川融化速度比20年前快五倍

格陵兰冰川融化速度比20年前快五倍 哥本哈根大学科学家说，在过去20年里，全球变暖使格陵兰岛冰川融化的速度加快了五倍。 路透社报道，格陵兰冰盖融化的情况尤其令人担忧，因为这古老的冰盖如果完全融化，海平面至少会上升6米。 哥本哈根大学地球科学和自然资源管理系助理教授比约克说，对该地区1000座冰川进行的一项研究，揭示了格陵兰冰盖的融化速度进入了一个新阶段。 比约克说：“地球上的温度与我们观察到的冰川融化速度的变化之间，有非常明显的相关性。” 科学家通过卫星图像和20万张老照片，研究了130多年来格陵兰冰川的发展情况，结论是冰川面积平均每年缩小25米，而20年前则是每年约缩小5、6米。 欧盟科学家本月早些时候说，现在全球气温已比工业化前气温高出近1.2摄氏度，今年“几乎肯定”是12万5000年来。 丹麦奥胡斯大学气候研究所所长奥尔森说，降低气温需要全球共同努力尽量减少大气中的温室气体排放，“我相信这些冰川会继续加速融化”。 格陵兰岛的冰川经常被用来预测气候变化对格陵兰冰盖的影响。 丹麦和格陵兰地址调查局（GEUS）高级研究员科尔根说：“如果我们开始看到冰川质量的损失速度比上个世纪快几倍，那我们就可以预期冰盖也会出现相同情况，只是速度比较慢，时间也比较长。” 2023年11月11日 1:20 PM

突破性新数据帮助研究人员了解北极冰川消失的细节

突破性新数据帮助研究人员了解北极冰川消失的细节 《地球系统科学数据》（Earth System Science Data）杂志刊登了这一创新数据集，为更好地了解冰川崩裂或冰山破裂背后的机制提供了重要工具，有助于加深我们对斯瓦尔巴群岛和北极地区冰川消失背后的气候驱动因素的了解。在过去的几十年里，冰川的大量消失速度加快，大大加剧了全球海平面的上升。然而，人们对冰川消失背后的许多机制，尤其是海洋末端冰川的融冰动力学，还不甚了解。"这项新研究使用了最先进的深度学习模型，利用高分辨率卫星图像，以前所未有的密度生成了斯瓦尔巴特潮水冰川38年的凿冰前沿变化记录，"欧盟资助的北极PASSION项目研究员、布里斯托尔冰川学中心的Tian Li博士说，他也是这项研究的第一作者。斯瓦尔巴的大部分海洋末端冰川都在消退，只有几处例外。图片来源：Tian Li 博士数据集包括近125000条冰川融化前沿痕迹，结果显示斯瓦尔巴群岛的大部分冰川都呈后退趋势。利用广泛的卫星数据目录，研究人员能够分析季节和年度变化，并捕捉到冰川在短时间内大幅移动的突增事件的时间。这些发现有助于更好地了解和预测北极地区未来的冰川流失。Tian Li说："该数据集可用于改进斯瓦尔巴潮汐冰川的质量平衡评估。此外，它还有助于探索控制冰川崩落的驱动因素和过程。这对于了解冰川融化动态至关重要，而冰川融化动态是冰川如何应对气候变化的关键指标。"该数据集是Arctic PASSION建立北极冰冻圈系统关键气候变量改进观测系统工作成果的一部分，也将被纳入Arctic PASSION建立北极陆冰端到端业务预报和监测系统的工作中。展望未来，研究团队计划将该方法应用于北极地区的所有其他潮水冰川。斯瓦尔巴数据产品在线平台可在这里找到： ... PC版： 手机版：

改写气候历史的南极思韦茨冰川

改写气候历史的南极思韦茨冰川 自 20 世纪 40 年代以来，由于气候变化和厄尔尼诺现象的影响，南极洲的斯维斯冰川（Thwaites Glacier）冰层大量流失，导致全球海平面上升了 4%。研究人员强调，海洋和大气环流变化等外部因素导致了冰川的不断后退，这凸显了了解这些动态变化对于预测未来海平面上升的重要性。资料来源：罗伯特-拉特自 20 世纪 70 年代以来，人们就观察到冰川加速流失，但直到现在，人们还不清楚这种显著的融化是从何时开始的。休斯顿大学的研究人员在《美国科学院院刊》（PNAS）上发表的一项新研究表明，冰川的大幅后退始于 20 世纪 40 年代。他们对斯维斯冰川的研究结果与之前研究松岛冰川退缩的结果不谋而合，后者发现冰川退缩也始于上世纪 40 年代。"我们的研究尤为重要的一点是，这种变化不是随机的，也不是某个冰川特有的，"通讯作者雷切尔-克拉克（Rachel Clark）说，"它是气候变化大背景下的一部分。你不能忽视冰川上发生的一切。"她去年从哈佛大学毕业，获得了地质学博士学位。她去年从哈佛大学毕业，获得了地质学博士学位。克拉克和研究报告的作者认为，冰川退缩很可能是由极端厄尔尼诺气候模式引发的，这种气候模式使南极西部变暖。作者说，从那时起，冰川就没有恢复过，目前导致全球海平面上升了4%。波士顿大学地质学副教授、斯维斯近海研究项目（THOR）美国首席研究员朱莉娅-韦尔纳（Julia Wellner）说："重要的是，厄尔尼诺现象只持续了几年，但斯维斯和松岛这两座冰川仍在大幅后退。一旦系统失去平衡，退缩就会持续下去。"2019年，研究船Nathaniel B. Palmer驶过南极洲西部的Thwaites冰川。图片来源：詹姆斯-柯克姆（James Kirkham）他们的发现还清楚地表明，冰川接地带（即冰川与海床失去接触并开始漂浮的区域）的退缩是外部因素造成的。THOR项目的英国首席研究员、该研究的合著者克劳斯-迪特尔-希伦布兰德（Claus-Dieter Hillenbrand）说："Thwaites冰川和松岛冰川有着共同的变薄和后退历史，这一发现证实了这样一种观点，即南极西部冰盖阿蒙森海区的冰流失主要受外部因素控制，涉及海洋和大气环流的变化，而不是冰川内部动力学或局部变化，如冰川床的融化或冰川表面的积雪。"英国南极调查局的海洋地质学家、该研究的合著者詹姆斯-史密斯补充说："我们的研究结果的一个重要影响是，一旦冰原开始后退，它可能会持续几十年，即使开始后退的情况没有变得更糟。我们今天在斯维茨冰川和松岛冰川上看到的变化甚至可能是整个阿蒙森海海湾的变化有可能在 20 世纪 40 年代就已经开始了。"沉积物岩心的年代测定在研究中发挥关键作用克拉克和研究小组使用了三种主要方法得出结论。其中一种方法是采集海洋沉积物岩芯，这种方法比以往任何时候都更接近斯韦思冰川。2019 年初，他们搭乘纳撒尼尔-B-帕尔默号破冰船和研究船前往斯韦伊斯附近的阿蒙森海时取回了岩芯。随后，研究人员利用这些岩芯重建了冰川从全新世早期至今的历史。全新世是目前的地质年代，始于上一个冰河时期之后，距今约 11700 年。CT 扫描用于拍摄沉积物的 X 射线，以收集其历史细节。然后，利用地质年代学（或地球材料年代测定科学）得出结论：大量冰雪融化始于上世纪 40 年代。克拉克使用 210Pb（铅-210）作为地质年代学中最重要的同位素，这种同位素天然埋藏在沉积岩芯中，具有放射性。这一过程与放射性碳测年类似，后者可以测量有机物的年龄，最早可追溯到 6 万年前。"但是铅-210 的半衰期很短，大约只有 20 年，而像放射性碳这样的同位素的半衰期大约为 5000 年，"克拉克说。"这种短半衰期使我们能够为过去一个世纪建立一个详细的时间表。"这种方法非常重要，因为虽然卫星数据可以帮助科学家了解冰川退缩，但这些观测数据最远只能追溯到几十年前，时间太短，无法确定思韦特斯是如何应对海洋和大气变化的。科学家需要卫星记录之前的资料来了解冰川的长期历史，这也是使用沉积岩芯的原因。研究为未来建模提供信息，减少海平面上升的不确定性南极研究人员表示，斯维斯冰川在调节南极西部冰盖稳定性，进而调节全球海平面上升方面发挥着至关重要的作用。韦尔纳说："该冰川的重要性不仅在于它对海平面上升的贡献，还在于它就像瓶子里的软木塞，挡住了后面更广阔区域的冰层。如果斯韦思冰川不稳定，那么南极洲西部的所有冰川都有可能变得不稳定。"如果斯韦伊斯冰川完全坍塌，预计全球海平面将上升65厘米（25英寸）。希伦布兰德说："我们的研究有助于更好地了解哪些因素对南极洲西部冰原流入阿蒙森海的冰川变薄和后退最为关键。因此，我们的研究结果将改进那些试图预测未来南极冰盖融化的规模和速度及其对海平面影响的数值模型。"编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

科学家揭开格陵兰接地带融化之谜

科学家揭开格陵兰接地带融化之谜 彼得曼冰川排水量约占格陵兰冰原的 4%，它正无情地向北冰洋移动。一项新的观测和建模研究表明，冰川比以前想象的更容易受到温暖海水侵入其底部的影响，从而导致加速融化，并增加未来海平面上升的潜在严重性。图片来源：Eric Rignot / UCI在最近发表在《地球物理研究快报》上的一篇论文中，由加州大学洛杉矶分校领导的研究小组利用欧洲多项卫星任务提供的雷达干涉测量数据绘制了彼得曼冰川的潮汐运动图，并利用麻省理工学院的通用计算模型估算了气候变化对冰川、海水和陆地等复杂环境的影响。冰川与海洋相互作用认识的进展"卫星数据显示，随着潮汐的变化，冰川会移动几公里（或几千英尺），"第一作者、加州大学洛杉矶分校地球系统科学博士候选人拉特纳卡尔-加迪（Ratnakar Gadi）说。"通过将这种迁移计入麻省理工学院的海洋数值模型，我们能够估算出 2000 年到 2020 年间冰层大约会变薄 140 米（460 英尺）。平均而言，融化速度从 20 世纪 90 年代的每年约 3 米增加到 2020 年代的每年 10 米。"该论文的资深合著者、加州大学洛杉矶分校地球系统科学教授埃里克-里格诺特（Eric Rignot）说，他的团队近年来进行的这项研究和其他研究使极地冰川研究人员对海洋和冰川相互作用的思考发生了根本性转变。"长期以来，我们一直认为冰与海洋之间的过渡边界是尖锐的，但事实上并非如此，它扩散到一个非常宽的区域，即'接地带'，有几公里宽，"里格诺特说，他同时也是美国宇航局JPL的高级研究科学家。"海水随着该区域海洋潮汐的变化而涨落，并从下往上有力地融化接地冰"。加迪说，根据模型预测，接地带空腔口附近的融化率最高，高于冰架空腔内的其他地方。冰下水温升高和海水入侵增加，解释了沿彼得曼中央流线观测到的冰层变薄的原因。根据这项研究，接地带空腔的拉长形状是导致冰加速融化的主要原因。在仅考虑海洋温度升高的情况下运行数值模型时，研究小组发现冰层变薄了约 40 米。在第二次建模中，接地带空腔从 2 公里增加到 6 公里，在这种情况下，冰层变薄增加到 140 米。对未来海平面上升预测的影响加迪说："这些建模结果得出结论，接地带长度的变化比单纯的海洋温度升高更能显著增加融化量。研究人员指出，接地带冰雪融化减少了冰川流向大海时的阻力，加速了冰川的后退。研究人员说，这是预测未来海平面上升严重程度的一个关键因素。"里格诺特说："本文发表的结果对冰原建模和海平面上升预测具有重大意义。早先的数值研究表明，如果将接地带的融水计算在内，冰川质量损失的预测值将增加一倍。本研究的建模工作证实了这些担忧。冰川在海洋中的融化速度要比之前假设的快得多。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：