解冻就会消失的时间胶囊：冰川融化破坏了重要的气候数据档案

解冻就会消失的时间胶囊：冰川融化破坏了重要的气候数据档案 即使是大孔宾河上的"永恒之冰"也不是永恒不变的。照片右上方可见由 PSI 研究员 Theo Jenk 领导的 2020 年冰雪记忆探险队的钻探营地。图片来源：CNR、卡福斯卡里大学/Riccardo Selvatico发表在《自然-地球科学》（Nature Geoscience）上的论文中提到的两组冰芯对比显示：全球变暖至少已使这条冰川无法用作气候档案。从大孔宾山（Grand Combin massif）的科巴希耶尔冰川（Corbassière glacier）已无法获得有关过去气候和空气污染的可靠信息，因为高山冰川融化的速度比以前假设的更快。PSI 环境化学实验室主任玛吉特-施维科夫斯基（Margit Schwikowski）和该研究的第一作者、博士生卡拉-胡贝尔（Carla Huber）领导的研究人员在比较锁定在冰层年轮中的颗粒物特征时，得出了这一令人警醒的结论。冰川是气候研究的宝贵资料。冰川中保存着过去时代的气候条件和大气成分。因此，冰川与树年轮和海洋沉积物一样，可以作为所谓的气候研究档案。通常情况下，冰中与颗粒结合的微量物质的数量会随季节变化而波动。铵、硝酸盐和硫酸盐等物质来自空气，通过降雪沉积在冰川上：夏季浓度高，冬季浓度低，因为空气寒冷时，从山谷中升起的污染空气量较少。2018 年的冰芯是在初步研究期间从最深 14 米处钻取的，其中的沉积物可追溯到 2011 年。但是，由 PSI 研究员 Theo Jenk 领导钻探的 2020 年冰芯（深度达 18 米）仅在上三层或上四层显示出这些波动。在冰层深处，也就是更远的过去，显示痕量物质浓度的曲线明显变得平缓，总量也更低。施维考斯基团队在本期《自然-地球科学》杂志上对此进行了报道。大孔宾峰（Grand Combin）是位于宾夕法尼亚阿尔卑斯山脉西部的一座著名山峰，横跨瑞士和意大利边境。它海拔 4314 米（14154 英尺），是阿尔卑斯山的最高峰之一。该山峰以其险峻的美景而著称，拥有包括科巴希耶尔冰川在内的多条冰川。他们对观测到的差异做出了解释：在 2018 年至 2020 年期间，冰川融化一定非常剧烈，以至于地表特别多的水渗入冰川，并将其中所含的微量物质带入冰川深处。这位环境化学家总结说："但显然，那里的水并没有再次结冰，使痕量物质浓缩，相反，水却流走了，真的把它们冲走了"。这会扭曲分层夹杂物的特征。气候档案遭到破坏。就好像有人闯入图书馆，不仅弄乱了所有书架和书籍，还偷走了大量书籍，并将剩余书籍中的单个单词弄混，导致无法重建原始文本。研究人员检查了 2018 年至 2020 年的气象数据：由于大孔宾山山顶没有气象站，他们综合了周边气象站的数据，推算出了山上的研究区域。根据这一计算结果，冰川上的气候温暖，符合总体气候趋势，但这些年份并非极端异常值。Schwikowski 说："由此我们得出结论，这种强烈的融化并不是单一的触发因素，而是近期许多温暖年份的结果。似乎已经跨过了一个门槛，现在导致了相对较强的影响"。最重要的一点是，大孔宾湖的例子表明，冰川融化的进展比专家们想象的更加动态。"很长时间以来，我们都清楚冰川舌正在后退。但我们没有想到，高山冰川的哺育区也会受到如此严重的影响，即冰川的最高处，也就是冰补充的形成地。"到目前为止，研究人员已经研究了冰中氧同位素的分布情况（这可以提供温度变化的信息），以及铵、硝酸盐和硫酸盐等离子痕量化合物的分布情况。下一步，他们将分析冰中有机物质的特征在多大程度上也会受到影响。施维科夫斯基对此感兴趣的另一个原因是，她与来自世界各地的其他冰芯专家一起，参与了由冰雪记忆基金会领导的倡议。这项研究工作的目的是在 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。这些冰芯被切割成长约一米、直径约八厘米的棒状，分别从深海中取出，将被永久、安全地保存在南极洲意大利-法国康科迪亚研究站的一个冰洞中，由一个国际管理机构进行长期管理。南极附近平均零下 50摄氏度的可靠温度确保了这些冰芯在未来仍可用于研究，即使全球变暖导致所有高山冰川在某一时刻融化。这一点非常重要，因为分析方法在不断改进，后代科学家可以从冰中提取完全不同的信息。大孔宾冰芯是这 20 个冰川样本之一。"但我们在山上就已经意识到，这不会有什么结果，"施维科夫斯基说。"正如我所说，2018 年的试钻看起来还是不错的。但在 2020 年，我们好几次遇到了厚厚的坚冰层，这些冰层是在冰水融化和再次冻结的过程中形成的。我们在 17 至 18 米深的地方遇到了这样一个特别厚的冰层，它的下面是一层非常含水的软冰层。这种过渡给我们带来了巨大的麻烦。特别是当我们钻到更深的地方再把它拔出来的时候，钻头被硬冰层卡住了。我们几乎失去了这个昂贵的设备"。"由于在冰川鞍部其他地方的进一步尝试遇到了同样的地层和同样的困难，研究人员不得不放弃考察。实际上，他们想钻探 80 米深，直到基岩，以记录冰川数千年的全部档案。但这是不可能的。"我们的分析现在证实了这一点，"施维科夫斯基说。"在大孔宾区，我们已经太晚了。"与时间赛跑恐怕世界上其他尚未作为"冰雪记忆"一部分进行采样的冰川也是如此。在阿尔卑斯山，除了项目团队于2016年首次钻探的海拔4250米的勃朗峰Col du Dôme冰川之外，只有位于意大利和瑞士边境的Colle Gnifetti冰川海拔更高，达到4450米，因此比Grand Combin冰川更冷。PSI 团队与"冰雪记忆基金会"（Ice Memory Foundation）的合作伙伴一起，于次年在那里获得了一个冰芯，上面的签名依然完好无损。玻利维亚安第斯山脉的伊利马尼冰芯、俄罗斯阿尔泰地区的贝卢哈冰芯和高加索地区的厄尔布鲁士冰芯也已获得。去年，还对斯匹次卑尔根和意大利的 Col del Lys 进行了考察。乞力马扎罗山是非洲唯一的重要冰体，但由于政治和行政问题，去年的考察未能成行。该项目是一场与时间的赛跑。它绝不可能保证成功，像大孔宾这样的挫折每年都在增加。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

“末日冰川”的自鸣钟：卫星遥感图像揭示南极洲思韦茨冰川下的剧烈融化

“末日冰川”的自鸣钟：卫星遥感图像揭示南极洲思韦茨冰川下的剧烈融化 由加州大学欧文分校冰川学家领导的研究小组利用卫星雷达数据重建了南极洲西部Thwaites冰川下几公里处接地带涌动的暖海水的影响。这项研究是发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的一篇论文的主题，它将帮助气候建模人员更精确地预测全球海洋末端冰川融化导致的海平面上升。图片来源：NASA/James Yungel这个绰号反映了该冰川的巨大规模及其显著的融化速度，科学家们认为，如果冰川坍塌或完全融化，会大大加剧海平面的上升。加州大学欧文分校领导的研究小组表示，海水与冰川之间的广泛接触这一过程在整个南极洲和格陵兰岛都得到了复制导致了"剧烈的融化"，可能需要重新评估全球海平面上升的预测。他们的研究发表在5月20日的《美国国家科学院院刊》上、数据和观察结果冰川学家依靠的是芬兰的 ICEYE 商业卫星任务在 2023 年 3 月至 6 月期间收集的数据。ICEYE 卫星组成了一个"星座"，在环绕地球的极地轨道上，利用 InSAR（干涉仪合成孔径雷达）持续监测地球表面的变化。航天器在一个确定的小区域内多次飞行，可获得平滑的数据结果。在这项研究中，它显示了思韦茨冰川的上升、下降和弯曲。"这些 ICEYE 数据提供了一系列与潮汐周期密切相关的长期日常观测数据，"领衔作者、加州大学欧文分校地球系统科学教授 Eric Rignot 说。"过去，我们只有一些零星的数据，仅凭这些观测数据很难弄清发生了什么。当我们有了连续的时间序列，并将其与潮汐周期进行比较时，我们看到海水在涨潮时涌入，然后退去，有时会进入冰川下面更深的地方并被困住。多亏了 ICEYE，我们开始第一次目睹这种潮汐动态。"由 ICEYE 合成孔径雷达 (SAR) 星座根据 2023 年 5 月 11、12 和 13 日获取的图像记录的南极洲西部思韦茨冰川潮汐运动三维视图截图。等高线水平为间隔 50 米的冰床地形等高线。每个干涉条纹颜色周期的相位变化为 360 度，相当于冰面视距位移 1.65 厘米。干涉图叠加在 2023 年 2 月获取的大地遥感卫星 9 号图像上。在这项研究中，我们发现潮汐挠曲的极限在潮汐周期中以千米为单位变化，这表明加压海水能够侵入接地冰下数千米，并与冰川底部进行剧烈的热交换。在屏幕的右侧，一个单独的牛眼图案显示海水入侵在保护脊外又传播了 6 公里，表明在南极洲的这一关键区域，冰川仍在以每年一公里的速度后退。图片来源：Eric Rignot / 加州大学欧文分校先进的卫星观测共同作者、ICEYE 分析总监迈克尔-沃勒斯海姆（Michael Wollersheim）说："到目前为止，我们还无法对自然界中一些最具活力的过程进行足够详细或高频率的观测，以了解这些过程并为其建模。从太空观测这些过程，并利用雷达卫星图像提供厘米级精度的InSAR日频测量，标志着一个重大飞跃。"里格诺特说，这个项目帮助他和他的同事们更好地理解了海水在思韦茨冰川底部的行为。他说，从冰原底部涌入的海水，加上地热通量和摩擦产生的淡水，不断积聚，"必须流向某个地方"。水通过天然管道分布或汇集到空洞中，产生足够的压力使冰原升高。"有些地方的水几乎达到了上覆冰的压力，所以只需要再多一点压力就能把冰推上去。"水受到的挤压足以顶起半英里多的冰柱"。这可不是普通的海水。几十年来，里格诺特和他的同事们一直在收集气候变化对洋流影响的证据，洋流将较暖的海水推向南极洲和其他极地冰区的海岸。极圈深层海水含盐量高，冰点较低。淡水的冰点为零摄氏度，而咸水的冰点为零下两度，这一微小的差异足以导致研究中发现的基底冰的"剧烈融化"。对海平面上升的影响和未来研究论文合著者、加拿大安大略省滑铁卢大学环境学院教授克里斯蒂娜-道（Christine Dow）说："斯韦思是南极最不稳定的地方，相当于海平面上升了 60 厘米。令人担忧的是，我们低估了冰川的变化速度，这将给世界各地的沿海社区带来毁灭性的影响。"里格诺特说，他希望并期待这个项目的成果能够推动对南极冰川下条件的进一步研究、涉及自主机器人的展览以及更多的卫星观测。他说："科学界对前往这些偏远的极地地区收集数据和建立我们对正在发生的事情的理解充满热情，但资金却滞后。我们在 2024 年的实际美元预算与 20 世纪 90 年代相同。我们需要壮大冰川学家和物理海洋学家群体，以尽早解决这些观测问题，但现在我们还在穿着网球鞋攀登珠穆朗玛峰。"结论和对建模的影响同时也是美国宇航局喷气推进实验室（JPL）高级项目科学家的里格诺特说，从近期来看，这项研究将为冰盖建模界带来持久的好处。他说："如果我们将这种海洋与冰的相互作用纳入冰盖模型，我希望我们能够更好地再现过去四分之一世纪发生的事情，这将提高我们预测的可信度。如果我们能加入我们在论文中概述的这一过程（目前大多数模型都不包含这一过程），那么模型重建应该能更好地匹配观测结果。如果我们能做到这一点，那将是一个巨大的胜利。"道补充说："目前，我们还没有足够的信息来确定海水入侵不可逆转的时间。通过改进模型并将研究重点放在这些关键的冰川上，我们将努力把这些数字至少精确到几十年而不是几百年。这项工作将帮助人们适应不断变化的海平面，同时关注减少碳排放，以防止最坏的情况发生。"编译来源：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：

预测认为即使全球变暖完全停止 阿尔卑斯山的冰层到2050年也将减少34%

预测认为即使全球变暖完全停止 阿尔卑斯山的冰层到2050年也将减少34% 洛桑大学及其合作伙伴进行的一项研究预测，如果全球变暖现在停止，到2050年欧洲阿尔卑斯山的冰量将减少34%；如果目前的趋势继续下去，冰量将减少高达65%。2009 年的瑞士阿莱奇冰川。图片来源：UNIL - Guillaume Jouvet到 2050 年，即 26 年后，即使全球变暖立即完全停止，欧洲阿尔卑斯山的冰量也将至少减少34%。这是洛桑大学地球科学与环境学院（UNIL）的科学家们与格勒诺布尔大学、瑞士联邦理工学院（ETHZ）和苏黎世大学合作开发的新计算机模型的预测结果。在这个利用机器学习算法和气候数据开发的情景中，气候变暖在2022年停止，但由于气候-冰川系统的惯性，冰川继续遭受损失。然而，由于全球温室气体排放量持续上升，这一最乐观的预测远非现实的未来情景。实际上，一半以上的冰量将消失研究报告中另一项更为现实的预测显示，如果不采取剧烈的变化或措施，如果过去 20 年的融化趋势持续下去，到 2050 年，阿尔卑斯山近一半（46%）的冰量将实际消失。如果仅从过去十年的数据推断，这一数字甚至会上升到 65%。2050 年：不久的将来与预测本世纪末的传统模型不同，发表在《地球物理研究快报》上的这项新研究考虑到了更短的时间，使我们更容易看到与自己一生的相关性，从而鼓励我们采取行动。我们的孩子到 2050 年会有多大？2038 年瑞士可能举办奥运会，那时还会有雪吗？这些估计更为重要，因为数公里冰层的消失将对人口、基础设施和水资源储备产生重大影响。"用于构建情景的数据停止在 2022 年，这一年的夏天异常炎热。因此，情况很可能比我们提出的更糟糕，"该研究的第一作者、联合国国际法研究所研究员塞缪尔-库克（Samuel Cook）说。人工智能推动模型发展模拟是利用人工智能算法进行的。科学家们使用深度学习方法训练模型理解物理概念，并向其输入真实的气候和冰川学数据。"机器学习正在彻底改变将复杂数据整合到我们的模型中的方法。这一重要步骤以前出了名的复杂且计算成本高昂，而现在则变得更加精确和高效，"FGSE教授、该研究的共同作者纪尧姆-朱韦（Guillaume Jouvet）解释说。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

今年各种灾害特别多，北极也没能幸免。格陵兰岛在本周爆发了一次非常严重的极端冰川融化事件。由于气温飙升，仅周二融化的冰川就足以让整

今年各种灾害特别多，北极也没能幸免。格陵兰岛在本周爆发了一次非常严重的极端冰川融化事件。由于气温飙升，仅周二融化的冰川就足以让整个佛罗里达州覆盖在5厘米的水中（比福建省和希腊还要大）。 科罗拉多大学冰雪数据中心的研究员表示，岛东面从最北到最南端几乎都发生了融化，自周日起损耗了184 亿吨冰川，融化面积比创记录的2019年（图3）还要大。虽然从90年代起，冰川融化就是屡见不鲜的话题，但它恶化的速度比想象中更快，仅近十年就已经经历了三次极端融化。 利兹大学冰川学家莱斯特表示，这样的情况以后会越来越频繁。随着格陵兰地表冰川加速融化，世界各地的沿海城市更容易受到风暴和洪水的影响，而这种影响也会向内陆延伸。 他预计到本世纪末，格陵兰岛冰川融化会使全球海平面上升2到10公分。 【网评】“随着格陵兰地表冰川加速融化，世界各地的沿海城市更容易受到风暴和洪水的影响，而这种影响也会向内陆延伸。”