科学家发现南极洲冰架大范围的变薄在20世纪90年代加速

科学家发现南极洲冰架大范围的变薄在20世纪90年代加速 1973 年 1 月 24 日大地卫星 1 号上的多光谱扫描仪拍摄的松岛冰川卫星图像。2001 年 12 月 15 日大地遥感卫星 7 号上的增强型专题成像仪 Plus 拍摄的松岛冰川卫星图像。冰架的作用冰架是陆基冰的延伸，是冰川从海岸延伸到海洋表面的冰舌。地球上的大部分冰架都位于南极洲的边缘，它们在阻挡或支撑来自内陆和上游的冰流方面发挥着重要作用。这种支撑作用可以减缓冰流入海洋的速度，限制海平面上升。厚而稳定的冰架能最有效地发挥这种支撑作用。冰架变薄的历史透视此前，科学家们利用自 20 世纪 90 年代以来收集的卫星测高数据，发现南极洲西部、南极半岛西部和南极洲东部部分地区的冰架明显变薄。现在，爱丁堡大学的伯蒂-迈尔斯（Bertie Miles）和罗伯特-宾汉姆（Robert Bingham）利用陆地卫星 50 年来的图像，对时间进行了更进一步的回溯，以扩大我们对这片变化中的大陆的视野。他们的研究表明，1973 年至 1989 年期间的冰架变薄仅限于小部分冰架，主要位于南极洲东部的阿蒙森海湾和威尔克斯陆地海岸线。然后，从 20 世纪 90 年代开始，冰架减薄迅速蔓延。他们的研究结果发表在 2 月 22 日的《自然》杂志上。20 世纪 90 年代的转折点对时间的回顾表明，20 世纪 90 年代是一个转折点。宾厄姆说："虽然以前的许多研究都报告说，自上世纪 90 年代以来，南极洲周围的冰架一直在变薄，但我们以前并不知道，很多冰架变薄是在那个时候开始的。"卫星测高数据测量陆地和冰面的高度在 20 世纪 90 年代之前还无法实现，因此迈尔斯和宾厄姆转而使用光学图像来跟踪冰面上凸起的变化。这些凸起是固定点的表面表现浮冰架固定在海底高点的地方。固定点是冰架厚度的一个有用指标：随着时间的推移，凸起变得越来越小，甚至完全平滑，这表明冰架已经变薄，可能已经失去了固定点。宾汉姆说："伯蒂利用大地遥感卫星绘制销钉点脱锚图的新方法，与业界通常使用的更复杂的测高方法一起，可作为冰架厚度变化的代用指标。"松岛冰川：案例研究本页顶部的这组图片显示的是松岛冰川，它是阿蒙森海海湾的其中一个区域，在 20 世纪 70 年代，该区域的冰层已经开始变薄。1973 年 1 月（上图）冰面上可以看到一些凹凸不平的区域，而 2001 年 12 月（下图）冰面则基本平滑。这些图像是用大地遥感卫星 1 号（上）上的 MSS（多光谱扫描仪）和大地遥感卫星 7 号（下）上的 ETM+（增强型专题成像仪）获取的。请注意，这些图像使用了灰度调色板，以实现不同传感器之间更紧密的匹配。迈尔斯说："这些图像显示，随着时间的推移，冰架的固定点越来越小，因为温暖的洋流会融化冰架，导致冰架变薄，随后从海底高处脱锚。"2024 年 1 月 20 日大地遥感卫星 9 号上的陆地成像仪 2 号拍摄的松岛冰川冰架卫星图像。迈尔斯和宾汉姆的研究结果证实，松岛冰川比大多数南极冰架更早变薄。在研究人员追踪的大约 600 个钉冰点中，从 1973 年到 1989 年，只有 15% 的钉冰点面积缩小，其中包括松岛冰川上的钉冰点。这一数字在 1990 年至 2000 年间增长到 25%，在 2000 年至 2022 年间增长到 37%。上图是利用陆地卫星 9 号上的陆地成像仪 2 号（OLI-2）拍摄的，显示的是 2024 年 1 月松岛冰川的冰架。当时，光滑、变薄的冰架前沿和北缘已经失去了更多的冰，南缘的碎冰清晰可见。随着松岛冰川处于或接近完全失去锚定的状态，其支撑冰层的能力已经降到最低。迈尔斯和宾汉姆在他们的论文中指出，"更令人担忧的"可能是其他主要冰架，这些冰架仍被大量固定，但有迹象表明它们很快就会失去固定点。参考文献：Bertie W. J. Miles 和 Robert G. Bingham 撰写的"1973 年以来南极冰架的逐步解锚"，2024 年 2 月 21 日，《自然》杂志。J. Miles 和 Robert G. Bingham，2024 年 2 月 21 日，《自然》。DOI: 10.1038/s41586-024-07049-0编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

南极巨大冰山崩解 科学家称为自然过程

南极巨大冰山崩解 科学家称为自然过程 一块巨大的冰山从南极布伦特冰架分裂脱离。科学家说，冰山脱裂是“冰架崩解”这种自然过程所造成的，并非气候变化的结果。科学家一直在观察布伦特冰架的主要裂缝，并已经预料到裂缝会扩大到完全断裂。英国南极研究站距离裂缝20公里远，科研人员没有任何危险。

俄勒冈州波特兰市大小的冰山在壮观的南极表演中挣脱束缚

俄勒冈州波特兰市大小的冰山在壮观的南极表演中挣脱束缚 2024 年 5 月 20 日，大地遥感卫星 9 号（Landsat 9）上的热红外感应器 2 号（Thermal Infrared Sensor-2）拍摄到的南极洲布伦特冰架上的 A-83 号冰山2024 年 5 月 22 日，大地遥感卫星 9 号（Landsat 9）上的热红外传感器 2 号（Thermal Infrared Sensor-2）拍摄到的从南极洲布伦特冰架上断裂的 A-83 陆地卫星9号（LandSat-9）上的TIRS-2（热红外传感器-2）拍摄到了这对假彩色图像。自 2022 年以来，该计划一直在建立南极洲、格陵兰岛和北冰洋周围冰川、冰架和海冰的全年图像记录。像这样的热图像可以帮助科学家监视地球的极地地区，即使太阳在地平线以下，无法获得可见光图像时也是如此。在 5 月 20 日（上图）和 5 月 22 日（下图）拍摄的这些图像中，黄色和橙色表示温度较高的区域，如开阔水域或薄薄的海冰，而蓝色表示温度较低的区域，如冰山和冰架上较厚的冰层。请注意，冰山已经在移动，这一点从冰山和冰架之间不断扩大的间隙可以明显看出。冰山 A-83 的特征和起源据美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的马里兰大学巴尔的摩郡分校冰川学家克里斯托弗-舒曼估计，这座冰山的面积约为 375 平方公里（145 平方英里），与俄勒冈州波特兰市差不多大。美国国家冰雪中心确认将冰山命名为 A-83，这符合长期以来的命名惯例，即根据冰山首次被观测到的大陆位置来命名。A-83 号冰山最早出现在威德尔海东部的布伦特冰架附近。它是从一条被称为"万圣节裂缝"的裂缝中冲出的，该裂缝出现于 2016 年 10 月，从麦克唐纳冰褶皱向东延伸。褶皱是冰流经水下障碍物的结果，那里的基岩高耸入云，足以伸入浮冰架的底部。这种岩层阻碍了冰的流动，导致冰架表面形成压力波、裂缝和裂口。冰山，即使是像最近从布伦特冰山释放出来的大型冰山，也是地球冰原极限生长和衰减的自然循环过程的一部分。当冰川从内陆冰原流出并蔓延到海面上时，离海岸最远的大陆架区域变得越来越薄。由于容易受到上部或下部融化的影响，它们更容易形成裂缝并最终断裂。虽然冰山崩塌是正常现象，但布兰特冰架与南极洲其他地方一样感受到了压力，包括低海冰条件。当海冰较少时，冰架更容易受到风浪的破坏。尽管最近发生了冰山断裂事件，但布伦特冰架的其余部分仍被麦克唐纳冰隆所覆盖。但自 2021 年初以来，新冰山 A-83 以及近年来断裂的冰山 A-74和A-81大大缩小了冰架的面积。舒曼说："随着冰架的面积越来越小，它们变得越来越容易受到极端事件的影响，就像格伦泽/康格冰架一样，极端事件可能会导致冰架不稳定，浮冰区完全消失。"布伦特大陆架表面继续出现断裂，如裂隙 2（这些图片的西侧），预计这些断裂将在大陆架的演变过程中继续发挥作用。陆地卫星全年收集的数据以及其他传感器提供的信息将帮助科学家们了解未来。Michala Garrison 利用美国地质调查局提供的 Landsat 数据拍摄的 NASA 地球观测站图片。报道：凯瑟琳-汉森（Kathryn Hansen），图片解读：克里斯托弗-舒曼（Christopher Shuman），NASA/UMBC。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

中国科学家“看到”冰表面原子结构

中国科学家“看到”冰表面原子结构 北京大学物理学院、北京怀柔综合性国家科学中心轻元素量子材料交叉平台（简称轻元素平台）组成的研究团队，利用自主研发的国产 qPlus 型扫描探针显微镜，在国际上首次“看到”冰表面的原子结构，并揭示其在零下 153 摄氏度即开始融化的奥秘。该成果 22 日晚发表于国际学术期刊《》上。 冰表面的研究对探索生命起源和物质来源具有重要意义，但因缺乏原子尺度实验工具，科学界对冰表面结构的基本问题一直未有明确解答。 据介绍，团队利用 qPlus 型扫描探针显微镜，开发出可分辨氢原子和化学键的成像技术，实现冰表面水分子氢键网络的精确识别和氢原子分布的精准定位。探测发现，冰表面结构同时存在六角密堆积和立方密堆积两种排列方式，且拼接堆砌形成稳定的网络结构。 轻元素平台负责人江颖教授表示：“我们通过变温实验，首次在原子尺度上‘看到’冰表面预融化的过程，发现其在零下 153 摄氏度时就开始融化，这对理解冰面的润滑现象、云的形成及冰川的消融过程等至关重要”。来源 ， 频道：@kejiqu 群组：@kejiquchat

科学家发现世界上最大海龟的秘密觅食天堂

科学家发现世界上最大海龟的秘密觅食天堂 棱皮龟是现存海龟中体型最大的一种，它们会进行长达数年的大规模迁徙。这些海龟从温暖的亚热带和热带筑巢地迁徙到较凉爽的温带地区觅食。即使经过多年的追踪，有关知识仍然存在差距，特别是关于它们的迁徙路径和某些地区的觅食地，如大西洋西北部。美国的一个研究小组利用更先进的新追踪技术，确定了棱皮龟在美国东海岸的洄游走廊和潜在的觅食区。研究结果发表在《海洋科学前沿》（Frontiers in Marine Science）上。迈阿密大学博士后研究员米切尔-瑞德（Mitchell Rider）博士说："通过移动行为模型，我们发现沿美国东海岸迁徙的棱皮龟在南大西洋海湾（SAB）（即从北卡罗来纳州到佛罗里达礁岛群上游的沿海地区）、大西洋中部海湾（MAB）（即从马萨诸塞州到北卡罗来纳州的沿海地区）和新英格兰南部（SNE）的特定区域表现出推断的觅食行为。看来，MAB 可能是棱皮龟的重要觅食地。"发现新的觅食地点为了跟踪这些海龟，研究人员给两组棱皮龟固定了卫星发射器。第一组于夏季在马萨诸塞州附近海域进行标记，第二组于春季在北卡罗来纳州附近海域进行标记。马萨诸塞州附近是一个已知的觅食区，棱皮龟觅食后会从这里向北迁移。在那里对它们进行追踪，使研究人员能够确定大陆架沿线的次级觅食和越冬区域。通过跟踪在北卡罗来纳州附近捕获的海龟，研究人员能够评估迁徙路线上的潜水和移动行为，并确定后续觅食区域。在 2017 年至 2022 年期间，成功追踪了 52 只棱皮龟，追踪时间从 15 天到 302 天不等。研究人员的发现表明，除了新南威尔士和新斯科舍的已知觅食区外，棱皮龟还将新南威尔士、人与生物圈和新斯科舍人与生物圈地区作为迁徙走廊和觅食区。"两组棱皮龟都大量使用人与生物圈是我们研究的最重要发现。高使用率的主要特征是推断出的觅食行为，"Rider 说。"迄今为止，已有多项研究对棱皮龟进入这一区域进行了追踪，但我们是第一个在此基础上更进一步，对与它们的运动模式相关的行为进行描述的研究。"保护知识研究人员说，对西北大西洋大陆架觅食区域和棱皮龟移动生态学的新认识很可能为今后在人与生物圈和南大西洋生物圈研究棱皮龟的工作打开新的大门。里德解释说："既然我们已经了解了觅食的主要热点地区，我们就需要通过采用能够进行直接观察的方法，将注意力集中到这些特定地区。为此，我们需要实施更多的现场研究方式，例如动物携带的视频监控。"研究人员说，尽管他们现在对棱皮龟的活动和觅食有了更深入的了解，但仍有许多工作要做。这包括研究棱皮龟在南大西洋海域的活动，因为该地区似乎是棱皮龟越冬、春季筑巢和夏季觅食的地方。研究人员说，他们的发现对保护濒危物种也很重要。棱皮龟很容易被渔船意外捕获或撞击。新发现可用于突出重点保护区域，帮助防止这些事故的发生。此外，人与生物圈和新英格兰南部将有大量的海上风电场开发，保护主义者可以利用这些知识帮助减轻对濒危海龟的影响。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

斯坦福大学科学家发现南极洲东部迫在眉睫的解冻危机

斯坦福大学科学家发现南极洲东部迫在眉睫的解冻危机 在气候不断变化的情况下，南极洲不断增加的融水预计将在海平面上升中发挥重要作用。不过，大部分科学研究都集中在南极洲西部，特别是斯维斯冰川等地区，因为近年来在这些地区观察到大量融水现象。斯坦福大学的研究人员在最近发表在《地球物理研究快报》上的一篇论文中指出，南极洲东部的威尔克斯冰川盆地（Wilkes Subglacial Basin）拥有足以使全球海平面上升 10 英尺以上的冰层，它可能比任何人意识到的都更接近于失控融化。斯坦福大学地球物理学博士生、论文第一作者伊丽莎-道森（Eliza Dawson）说："对这一地区的分析并不多那里的冰量巨大，但一直相对稳定。我们首次观测了冰原底部的温度，以及它距离融化的可能性有多大。"威尔克斯冰川下盆地约有加利福尼亚州那么大，通过相对较小的一段海岸线注入南大洋。道森和她的同事们发现，有证据表明冰原底部已接近解冻。这就提出了这样一种可能性，即在整个威尔克斯亚冰川盆地内阻挡冰层的这一沿海地区，可能对温度的微小变化都很敏感。以前的研究表明，由于该地区的地面低于海平面，并且向下倾斜远离海洋，如果变暖的海水进入冰原之下，威尔克斯冰川下盆地就特别容易发生不可逆转的融化。道森和她的同事们首次研究了该地区冰原底部目前的温度是如何加剧这种脆弱性的。研究人员从飞越冰川的飞机进行的现有雷达勘测中收集了数据。这些飞机记录了穿过冰层并从冰层下的地面反弹回来的电磁信号的反射。道森和她的同事们开发了一种新技术来分析这些数据，将冰和基岩的横截面图像转化为有关冰原底部温度条件的信息。地球物理学和电子工程学副教授达斯汀-施罗德（Dustin Schroeder）说："冰的温度以多种方式影响雷达的反射程度，因此单一的测量结果是模糊的。这种统计方法主要是选取可以认为是冻结或解冻的区域，然后将其他雷达信号与之进行比较。这让我们能够判断冰原上的其他区域是肯定冻结了，还是肯定解冻了，还是很难判断。"研究人员发现，该地区有大片冰冻和解冻的地面，但大部分地区无法明确划分为冰冻和解冻。在某些情况下，这可能是因为冰原的几何形状发生了变化或数据中存在其他复杂因素，但这也可能意味着冰原下的大片地面要么接近解冻，要么是由紧密混合的冰冻和解冻区域组成。如果后者属实，那么威尔克斯冰川盆地的冰川可能会达到一个临界点，而冰原底部的温度只需略微上升。道森说："这表明未来可能会出现冰川退缩。南极洲东部的这一部分在很大程度上被忽视了，但我们需要了解它是如何演变并变得更加不稳定的。需要发生什么情况才能开始看到质量损失？"不同的模型对威尔克斯冰川下盆地的未来及其对海平面上升的影响的预测大相径庭，因为有关该地区的数据根本不够。研究人员正计划将基于雷达的温度观测数据整合到冰盖模型中，以改进对该地区在各种气候情景下如何演变的预测。他们希望，他们的工作将凸显对这一地区和南极洲东部其他地区进行研究的重要性，这些地区看似稳定，但可能在我们的未来发挥重要作用。施罗德说："这个地区的条件我们可以想象会发生变化。如果温暖的海水到达那里，就会'开启'我们通常认为不会导致海平面上升的整个南极洲区域。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：