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。

时速80英里的冰川断裂：来自南极洲的警钟

时速80英里的冰川断裂：来自南极洲的警钟 在这幅插图中，海水从地表深处流入南极洲正在打开的冰架裂缝。新的研究表明，这种裂缝的打开速度非常快，涌入的海水有助于控制冰架破裂的速度。资料来源：罗布-索托一个关键问题是，海洋变暖会如何导致冰川更快地断裂。华盛顿大学的研究人员展示了南极冰架上已知最快的大规模断裂。这项最近发表在《AGU Advances》上的研究显示，2012 年，松岛冰川上形成了一条 6.5 英里（10.5 公里）长的裂缝，这条裂缝大约在 5 分半钟内形成，松岛冰川是一个正在后退的冰架，它挡住了更大的南极西部冰盖。这意味着裂缝以每秒约115英尺（35米）的速度打开，即每小时约80英里。第一作者斯蒂芬妮-奥林格（Stephanie Olinger）说："据我们所知，这是迄今为止观测到的速度最快的裂缝打开事件，这表明，在某些情况下，冰架可能会破碎。这告诉我们今后需要注意这种行为，也告诉我们如何在大尺度冰盖模型中描述这些裂缝。"她在华盛顿大学和哈佛大学从事博士研究，现在是斯坦福大学的博士后研究员。对于典型的南极冰架来说，裂缝是指穿过大约 1000 英尺（300 米）浮冰的裂缝。这些裂缝是冰架断裂的前兆，在断裂过程中，大块的冰从冰川上断裂并落入大海。松岛冰川经常发生这种情况研究中观察到的冰山早已脱离大陆。2012 年 5 月 8 日（左）和 5 月 11 日（右）相隔三天拍摄的卫星图像显示，一条新的裂缝形成了一个"Y"形分支，从之前的裂缝向左延伸。三台地震仪器（黑色三角形）记录的振动被用来计算裂缝的传播速度，最高可达每小时 80 英里。图片来源：Olinger 等人/AGU Advances"冰架对南极冰盖的其他部分具有非常重要的稳定作用。如果冰架断裂，后面的冰川冰层就会真正加速，"奥林格说。"这种开裂过程实质上就是南极冰架如何形成大型冰山的过程"。在南极洲的其他地区，裂缝的形成往往需要数月或数年的时间。但在松岛冰川这样快速演变的地貌中，裂缝的出现会更快，研究人员认为，南极西部冰原已经越过了崩塌入海的临界点。卫星图像可提供持续观测。但轨道卫星每三天才经过地球上的每一个点。在这三天里发生了什么更难确定，尤其是在南极脆弱冰架的危险地形中。在新的研究中，研究人员综合运用了各种工具来了解裂缝的形成。他们使用了其他研究人员2012年放置在冰架上的仪器记录的地震数据，以及卫星的雷达观测数据。冰川冰在短时间内像固体，但在长时间内更像粘性液体。"裂谷的形成更像是玻璃破碎，还是像硅胶被拉开？这是一个问题，"奥林格说。"我们对这一事件的计算表明，它更像玻璃破碎。"如果冰是一种简单的脆性材料，它应该碎得更快。进一步的调查表明了海水的作用。裂缝中的海水使空间保持开放，抵御冰川向内的力量。由于海水具有粘度、表面张力和质量，它不可能瞬间填满空隙。相反，海水填充裂缝的速度有助于减缓裂缝的扩展。奥林格说："在改进大规模冰盖模型的性能和对未来海平面上升的预测之前，我们必须对影响冰架稳定性的许多不同过程有一个良好的、基于物理学的理解。"编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

人工智能发现南极冰架上的融水比原来多一倍

人工智能发现南极冰架上的融水比原来多一倍 流入南大洋的特雷西-特雷门楚斯冰架上汇集的融水和泥泞。图片来源：包含经过修改的哥白尼哨兵数据[2018]，由 Rebecca Dell 处理在盛夏时节，南极冰架上一半以上的融水都是雪泥被水浸泡过的雪，但区域气候模型中却很少考虑到这一点。剑桥大学领导的研究人员利用人工智能技术绘制了南极冰架上的雪泥地图，发现57%的融水以雪泥的形式存在，其余的融水则存在于地表池塘和湖泊中。巴赫冰架上汇集的融水和淤泥。资料来源：包含经修改的哥白尼哨兵数据[2023]，由 Rebecca Dell 处理随着气候变暖，冰架表面会形成更多的融水，冰架是南极洲周围的浮冰，起着抵御内陆冰川冰雪的作用。融水增加会导致冰架不稳定或坍塌，进而导致海平面上升。研究人员还发现，泥泞和汇集的融水导致的融水形成量是标准气候模型预测的 2.8 倍，因为泥泞和汇集的融水比冰或雪吸收更多的太阳热量。这些结果今天（6月27日）发表在《自然-地球科学》（Nature Geoscience）杂志上，可能会对冰架稳定性和海平面上升产生深远影响。每年夏天，随着天气转暖，南极洲浮冰架表面都会积水。以前的研究表明，表面融水湖会导致冰架断裂和坍塌，因为水的重量会使冰弯曲或断裂。然而，冰泥在冰架稳定性方面的作用却更难确定。第一作者、剑桥大学斯科特极地研究所（SPRI）的丽贝卡-戴尔（Rebecca Dell）博士说："我们可以利用卫星图像绘制南极洲大部分地区的融水湖，但很难绘制冰泥，因为从卫星上看，冰泥看起来像其他东西，比如云的阴影。但是利用机器学习技术，我们可以超越人眼所能看到的范围，更清晰地了解淤泥对南极洲冰层的影响。"尼夫利森冰架上汇集的融水和冰泥。图片来源：包含经修改的哥白尼哨兵数据[2020]，由丽贝卡-德尔处理剑桥大学的研究人员与科罗拉多大学博尔德分校（University of Colorado Boulder）和代尔夫特理工大学（Delft University of Technology）的研究人员合作，利用美国国家航空航天局（NASA）陆地卫星8号（Landsat 8）卫星的光学数据，训练了一个机器学习模型，获得了2013年至2021年期间57个南极冰架上泥泞和融水湖的月度记录。戴尔说："机器学习使我们能够利用卫星提供的更多信息，因为它可以使用比人眼所能看到的更多波长的光。这让我们能够确定哪些是泥泞，哪些不是泥泞，然后我们就可以训练机器学习模型，在整个大陆上快速识别泥泞。"同样来自 SPRI 的合著者伊恩-威利斯（Ian Willis）教授说："我们有兴趣了解南极夏季有多少淤泥，以及随着时间的推移它是如何变化的。"研究人员利用他们的机器学习模型发现，在南极夏季1月份的高峰期，南极洲冰架上一半以上（57%）的融水都是淤泥，其余43%是融水湖。戴尔说："在南极洲的所有大型冰架上，这些泥浆从未被大规模测绘过，因此在此之前，超过一半的地表融水都被忽视了。这对水力断裂过程具有潜在的重要意义，融水的重量会在冰层中产生或扩大裂缝。"融水会影响南极海岸线附近浮冰架的稳定性。随着气候变暖，南极洲的融化速度加快，融水无论是以湖泊还是泥泞的形式都会进入冰层的裂缝，导致裂缝变大。这会造成冰架断裂，并可能导致脆弱的冰架坍塌，进而使内陆冰川的冰溢入海洋，造成海平面上升。威利斯说："由于泥浆比融水更坚固，它不会像湖水那样造成水力断裂，但这绝对是我们在试图预测冰架如何或是否会坍塌时需要考虑的问题。"除了泥泞对水力断裂的潜在影响外，它对融化率也有很大影响。由于泥泞和湖泊的白色程度低于雪或冰，它们从太阳中吸收的热量更多，导致融雪量增加。气候模型目前没有考虑到这种额外的融化，这可能导致对冰原融化和冰架稳定性的预测被低估。戴尔说："我很惊讶气候模型中对这些融水的考虑如此之少。"作为科学家，我们的工作就是减少不确定性，因此我们总是希望改进我们的模型，使其尽可能准确。""未来，南极洲目前没有水或泥泞的地方很可能会开始发生变化，"威利斯说。"随着气候继续变暖，将会出现更多的融化现象，这可能会对冰的稳定性和海平面上升产生影响。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

融水池塘正在造成冰架的严重弯曲和断裂 威胁南极环境稳定和全球海平面水平

融水池塘正在造成冰架的严重弯曲和断裂 威胁南极环境稳定和全球海平面水平 访问：NordVPN 立减 75% + 外加 3 个月时长 另有NordPass密码管理器 实地观测显示，融水池塘正在造成冰架的严重弯曲和断裂，这表明气候变化造成的融化加剧可能会加速这些关键结构的崩溃。这一发现令人担忧，随着气候变化的加剧和更多的融化，南极洲脆弱的冰架将坍塌，从而导致全球海平面上升。科罗拉多大学博尔德分校环境科学合作研究所（CIRES）科学家、5 月 4 日发表在《冰川学杂志》（Journal of Glaciology）上的这篇研究报告的第一作者艾莉森-班威尔（Alison Banwell）说："冰架对南极冰盖的整体健康极为重要，因为它们起到支撑或阻挡陆地上冰川冰层的作用。科学家们已经预测并模拟出地表融水负荷可能导致冰架断裂，但直到现在才有人实地观察到这一过程"。芝加哥大学地球物理科学名誉教授 Doug MacAyeal 是这篇论文的共同作者，他补充说："这个过程很有可能解释了拉森 B 冰架的坍塌，"他指的是 2002 年发生的一起臭名昭著的事件，在那次事件中，1000 多平方英里的南极冰层在几周内坍塌到海洋中。在南极大陆周围，厚厚的冰川浮冰向海洋延伸。它们被称为冰架，被认为有助于保持内陆冰川的稳定，但似乎越来越多的冰架正在坍塌。2019 年，班韦尔领导的一组研究人员来到乔治四世冰架，该冰架被认为是南极洲面临危险的冰架之一。他们放置了延时摄影机和全球定位系统（GPS）传感器，在一年的时间里，在冻结和解冻的季节性周期中对冰层进行监测。然而，COVID-19 的爆发意味着他们需要一年多的时间才能返回。当他们在 2021 年底返回时，有几个站点已经丢失。幸运的是，一些仪器幸存了下来它们记录了许多证据。根据研究，这个过程是这样进行的。气温升高导致冰架上的表层冰融化。新融化的液态水形成一个水池，将重量集中在一个区域。然后，用手捧水的人都知道，即使是最微小的裂缝，水也会往下流。涓涓细流使冰层上的裂缝扩大，就像路面上的坑洞随着时间的推移不断扩大裂缝一样。在整个夏天里，水池一次又一次地注满水，然后又一次又一次地流走；根据放置在冰架顶部的 GPS 传感器的记录，冰架每次下降和上升约一英尺。这进一步削弱了冰层。MacAyeal 说，冰的结构很脆弱，"它就像一种薄弱的玻璃"。最终，全球定位系统站记录了一个非常突然的高度变化，这意味着冰层已经破裂。研究人员说，这种解冻和冻结循环很可能是 2002 年拉森 B 冰架崩塌的关键因素，这是有史以来最大的冰架断裂事件。在此之前，卫星已经记录了冰架顶部的许多融水池。自 1880 年以来，全球海平面上升了 8 到 9 英寸，而且随着时间的推移，上升趋势还在加快。南极冰层的融化是一个主要因素，科学家担心冰架的消失将进一步破坏环境的稳定。班韦尔说："这些观测结果非常重要，因为它们可以用来改进模型，以便更好地预测哪些南极冰架在未来更加脆弱，最容易坍塌。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

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：

南极洲最大的罗斯冰架行为怪异 每天都在被冰流挤出原位

南极洲最大的罗斯冰架行为怪异 每天都在被冰流挤出原位 在南极洲，巨大的冰川不断移动。冰流就像传送带一样，是加速运动的通道，将这些巨大冰川中的大部分冰和沉积物碎屑运往海洋。根据圣路易斯华盛顿大学的最新研究，每天至少有一次这样的冰流会把整个罗斯冰架挤出原位。这一发现意义重大，因为罗斯冰架规模巨大：它是南极洲最大的冰架，面积与法国差不多。文理学院罗伯特-布鲁金斯地球、环境和行星科学杰出教授道格-维恩斯（Doug Wiens）说："我们发现，整个冰架每天会突然移动一到两次，每次大约6到8厘米（或3英寸），这是由流入冰架的冰流滑动引发的。这些突然的运动有可能在引发冰地震和冰架断裂方面发挥作用"。罗斯冰架是从内陆冰川延伸到海洋上的浮冰。科学家们之所以对冰架和冰流之间的相互作用感兴趣，部分原因是他们担心南极洲的冰架在气候变暖的情况下是否稳定。冰架就像冰川和冰流的制动器，减缓冰川和冰流向大海融化的速度，从而使更多的冰积聚在大陆上。如果冰架坍塌，这种支撑就会消失，冰川就会自由地加速流动。冰川一旦流入海洋，就会导致海平面上升。这项发表在《地球物理研究快报》上的新研究主要关注惠兰斯冰流引发的运动，惠兰斯冰流是涌入罗斯冰架的大约六条快速流动的大冰河之一。Wiens 说："仅凭感觉是无法探测到这种运动的。这种移动发生在几分钟的时间内，所以没有仪器是无法感知的。这就是为什么从伟大的探险家罗伯特-F-斯科特（Robert F. Scott）和罗尔德-阿蒙森（Roald Amundsen）开始，人们就一直在罗斯冰架上行走和露营，但直到现在才探测到这种运动的原因。"罗斯冰架的移动是由相对突然的冰流移动（用冰川术语来说）引发的，这种移动被称为"滑动事件"。这有点类似于地震前和地震时沿断层发生的"棒状滑动"。在 Wiens 和他的团队观察到的情况下，惠兰斯冰流的一大段（面积超过 100 千米乘 100 千米）保持静止不动，而冰流的其他部分则向前蠕动。然后，每天一到两次，这一大段冰流向前冲向罗斯冰架，它可以在几分钟内移动 40 厘米（16 英寸）。过去 50 年对冰流的研究表明，一些冰流在加速，另一些则在减速。科学家可以利用地震仪探测冰流的突然运动，从而帮助了解是什么控制了这种运动。Wiens 和他的团队于 2014 年前往南极洲，放置本研究中使用的地震仪。他说："我过去发表过几篇关于惠兰斯冰流滑动事件的论文，但直到现在才发现整个罗斯冰架也在移动。"研究人员认为，这些滑坡事件与人类造成的全球变暖没有直接关系。一种理论认为，它们是由于惠兰斯冰流河床中的水分流失，使其变得更加"粘稠"造成的。与滑移事件相关的应力和应变与在不同条件下观测到的引发冰震的应力和应变相似。目前，冰震和裂缝只是冰架正常生命的一部分。有人担心罗斯冰架有一天会解体，因为其他更小、更薄的冰架也曾解体过。我们还知道，罗斯冰架在上一个间冰期大约 12 万年前瓦解，导致其他冰川和冰流的冰迅速流失。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：