NASA发现以前未知的南极冰层损失：“南极洲的边缘正在崩塌”

NASA发现以前未知的南极冰层损失：“南极洲的边缘正在崩塌”在预测全球海平面上升方面，最大的不确定性是南极洲的冰层损失将如何随着气候变暖而加速。由位于南加州的美国宇航局（NASA）喷气推进实验室（JPL）的研究人员领导的两项研究揭示了关于南极洲冰盖在最近几十年里如何失去质量的意外的新数据。最近发表在《自然》杂志上的一项研究描绘了冰山崩解（冰川前沿的冰层断裂）--在过去25年里如何改变了南极洲的海岸线。科学家们发现，冰盖边缘的冰山脱落速度已经超过了冰的补充速度。这一惊人的发现使以前对1997年以来南极洲浮动冰架的冰损失的估计翻了一番，从6万亿到12万亿吨。碎冰造成的冰损失削弱了冰架，使南极冰川更迅速地流向海洋，加速了全球海平面上升的速度。另一项研究最近发表在《地球系统科学数据》杂志上，以前所未有的细节显示了南极冰层随着海水融化而变薄的现象是如何从大陆的外缘蔓延到内部的，在过去十年中，冰盖西部地区的冰层几乎翻了一番。这两份补充报告结合在一起，提供了迄今为止关于这个冰冻大陆如何变化的最完整观点。“南极洲的边缘正在崩溃，”JPL科学家ChadGreene说，他是冰山崩裂研究的主要作者。“而当冰架减少和减弱时，该大陆的巨大冰川往往会加速并增加全球海平面上升的速度。”大多数南极洲的冰川流向海洋，在那里它们以浮动的冰架结束，这些冰架厚达2英里（3公里），宽500英里（800公里）。冰架就像冰川的支撑物，使冰块不会简单地滑入海洋。当冰架是稳定的，它们有一个自然的冰蚀和补给周期，在长期内相当稳定地保持其大小。然而，近几十年来，海洋变暖一直在破坏南极洲冰架的稳定，因为它从下面融化，使其变薄和变弱。尽管卫星高度计通过记录冰层高度的变化来测量变薄的过程，但在这项研究之前，还没有对气候变化可能如何影响南极洲周围的海啸进行全面的评估。部分原因是，卫星图像在解释方面具有挑战性。例如，Greene说：“你可以想象一下，看着一张卫星图像，并试图弄清楚白色冰山、白色冰架、白色海冰，甚至是白色云朵之间的区别。这一直是一个困难的任务。但是我们现在有足够的来自多个卫星传感器的数据，可以清楚地看到南极洲的海岸线在最近几年是如何演变的。”在这项新研究中，Greene和他的同事综合了自1997年以来该大陆的可见光、热红外（热）和雷达波长的卫星图像。结合这些测量结果和从NASA正在进行的冰川测绘项目中获得的对冰流的理解，他们绘制了南极洲海岸线上3万英里（5万公里）的冰架边缘。由于冰层造成的损失大大超过了冰架的自然增长，研究人员认为南极洲不可能在本世纪末恢复到2000年以前的范围。事实上，研究结果表明，更大的损失是可以预期的。南极洲所有最大的冰架似乎都将在未来10到20年内发生重大的冰裂事件。在这项补充研究中，JPL的科学家们结合了来自七个空间测高仪器的近30亿个数据点，产生了关于冰盖高度变化的最长的连续数据集--这是一个冰损失的指标--早在198...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1312761.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1312761.htm

气候变化可能对南极洲的主要冰层造成灾难性的影响 但冰层曾经融化过

气候变化可能对南极洲的主要冰层造成灾难性的影响但冰层曾经融化过"东南极洲的冰层储存了大量的水。这意味着这是未来海平面上升的最大可能来源--如果东南极洲的冰全部融化，则高达53米--并被视为未来海平面适应规划中最大的不确定性来源，"挪威科技大学地理系副教授伊琳娜-罗戈日娜说。南极洲的大部分融化/冰雪损失是通过海洋驱动的冰架融化和冰雪撞击发生的。她说，这反过来又导致了陆地上的冰流加速，更多的冰被排入海洋，在那里被融化/结冰所侵蚀。这也可能是在过去的温暖时期造成更大的冰损失的原因。在格陵兰岛，这两个过程约占所有冰损失的65%。但是，并不是所有的冰都需要融化才会产生重大后果。来自NTNU的研究人员是一组检查南极洲东部毛德皇后地冰层的科学家之一。结果显示，这个冰原区随着时间的推移有很大的变化。当研究人员试图更多地了解地球的气候以及它是如何变化的时候，这一信息是非常重要的。Rogozhina的小组研究了南极洲东部的冰层和几千年前发生的融化。研究结果已发表在《地球与环境通讯》杂志上。美国研究员NatLifton在东南极洲Heimefrontfjella的Cottontop山前。他正在寻找可以收集和分析宇宙学同位素的石头。这辆六轮皮卡用于将研究人员从他们所在的南极研究站运送到他们不同的野外地点。南极洲的冰层分布不均，也不均匀。在西部，冰原的很大一部分位于海平面之下，深度达2500米。这使得它非常容易受到海洋变暖的影响。相反，东部的大部分冰原直接位于陆地上，高于海平面，这意味着它对海洋的影响不太敏感。南极洲东部的这个冰原区在过去比现在要薄，而且也不是特别久远。事实上，它在上个冰期结束后更薄，当时大规模的冰原曾覆盖北美、北欧和南美南部。当这些冰原融化时，它们使海平面上升了100多米。"从我们在研究中提出的证据中，我们得出结论，毛德皇后地的东南极冰盖也在9000年至5000年前，在我们称之为中全新世的时期，沿着其边缘迅速融化。"Rogozhina说："在这个时候，世界上的许多地方经历了比现在更温暖的夏天。尽管东南极冰盖对全新世期间的温暖的这种反应并不完全出乎意料，但相信迟钝的东南极冰盖能够如此迅速地变化，仍然是困难和令人担忧的。"很难为这种行为找到一个简单易行的解释，也很难确定融化发生的确切时间，这主要是因为世界这一地区的条件有时相当荒凉。但是研究人员找到了揭开这一谜团的方法-到很高的地方去收集岩石。研究员NatLifton和登山向导CarlLundberg寻找合适的岩石样本。研究小组检查了毛德皇后地各种nunataks的岩石是否暴露于宇宙辐射。"nunataks是穿过冰层的山。"NTNU地球科学和石油系的教授OlaFredin说："我们已经访问了nunataks并采集了样品。"研究人员在nunataks的岩石中检查不同的同位素，或变体，如氯、铝、铍和氖。在宇宙同位素的帮助下，他们可以计算出毛德皇后地的冰层在地质时期有多高。Fredin将此比作使用油尺来测量汽车中的机油水平。通过这种方式，研究人员可以说明岩石暴露在宇宙辐射中的时间有多长。然后，他们还可以说一说岩石在冰的保护层下有多长时间了，因此没有吸收任何宇宙辐射。为此，他们使用来自不同地区的数据并进行各种计算机模拟。研究人员还认为，他们有望找到上个冰期结束后，南极洲东部的冰层部门立即变薄的原因。"我们认为，由于更高的、区域性的海平面和从极地地区的海洋深处上升的更温暖的水，渗透到冰缘下并从下面融化，冰层变得不太稳定。这导致了大型冰山的破裂，加速了冰块从陆地向海洋的移动，这反过来又使冰原的内陆部分变薄。"Rogozhina说："这个过程类似于山坡上的房子失去了支撑基础，开始向山下滑动。"简而言之，南极洲东部冰原上不太稳定、流动迅速的部分，即所谓的冰架，漂浮在海洋上，更容易被打破，这反过来导致冰原在相对较短的时间内变得更薄，从地质学角度讲，即几百年到几千年。宇宙辐射也可以帮助研究人员弄清冰覆盖一个地区的普遍程度。研究人员也对此进行了调查。结果显示，毛德皇后地的冰层沿海岸线厚是最常见的。但在更远的大陆上就不一样了，那里的山峰突出于冰面，土地可能有几千米高。Lifton说："我们发现，在过去100万年中，毛德皇后地沿岸的陆地有75%到97%的时间被冰覆盖。"他是另一项研究的一部分，该研究的结果也发表在《地球与环境通讯》杂志上。这个小组检查了来自毛德皇后地几个不同地区的岩石，发现了巨大的变化。Fredin说："与沿海地区相比，大部分时间都被冰雪覆盖，我们发现在大陆更深处的山顶上，只有20%的时间被冰雪覆盖。"因此，冰层的厚度和运动速度在较长的时间内有很大的变化，而进一步进入大陆的山脉似乎是动态海岸和进一步朝向南极的冰层之间的一个重要分界，后者的厚度变化要小得多。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1359753.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1359753.htm

冰芯研究揭示了8000年前南极洲的突然崩溃

冰芯研究揭示了8000年前南极洲的突然崩溃冰芯中的证据显示，在一个地方，南极西部冰层在短短不到200年的时间里变薄了450米，超过了帝国大厦的高度。资料来源：剑桥大学/英国南极调查局这是在南极洲任何地方首次发现冰层快速流失的证据。科学家们担心，如今不断升高的气温可能会在未来破坏南极西部冰原部分地区的稳定，从而有可能越过临界点，引发失控崩塌。今天（2月8日）发表在《自然-地球科学》（NatureGeoscience）杂志上的这项新研究揭示了如果气温继续飙升，南极冰层融化的速度会有多快。新研究的资深作者、剑桥大学地球科学系埃里克-沃尔夫（EricWolff）教授说："我们现在有了直接证据，证明这片冰原在过去曾遭受过快速的冰层流失。这种情况并非只存在于我们的模型预测中，如果这片冰原的部分地区变得不稳定，这种情况可能会再次发生。"钻探帐篷内，工程师和科学家在钻探间隙将钻头内筒与外筒分开。图片来源：剑桥大学/英国南极调查局南极冰原从西到东包含的淡水足以使全球海平面上升约57米。南极西部冰原被认为特别脆弱，因为它的大部分位于海平面以下的基岩上。模型预测表明，南极西部冰原的大部分可能在未来几个世纪内消失，导致海平面上升。不过，冰层消失的确切时间和速度尚不确定。历史背景和现代意义训练冰盖模型以做出更好预测的方法之一，是向它们提供地球历史上变暖时期冰层流失的数据。在2万年前末次冰河时期的顶峰，南极冰层覆盖的面积比现在更大。随着地球的解冻和气温的缓慢上升，南极西部冰原收缩到现在的范围。研究报告的共同作者、英国南极调查局的伊泽贝尔-罗威尔博士说："我们想知道在末次冰河时期末期，南极西部冰原发生了什么，当时地球的气温正在上升，尽管上升速度比目前的人为变暖要慢。利用冰芯，我们可以回到那个时代，估算冰盖的厚度和范围。"钻井和生活帐篷。图片来源：埃里克-沃尔夫冰芯是由冰层组成的，这些冰层在降雪时形成，然后经过数千年的埋藏和压实成为冰晶。每个冰层中都有古代空气和污染物的气泡，这些气泡与每年的降雪混合在一起，为气候和冰层范围的变化提供了线索。研究人员于2019年钻取了651米长的冰芯。这个冰丘位于冰原的边缘，靠近接地冰流入漂浮的龙恩冰架的位置。将冰芯在零下20摄氏度运回剑桥后，研究人员对其进行了分析，以重建冰层厚度。首先，他们测量了稳定水同位素，这表明了降雪时的温度。海拔越高，温度越低，因此他们能够将较高的温度等同于较低、较薄的冰层。他们还测量了困在冰层中的气泡的压力。与温度一样，气压也会随海拔高度而发生系统性变化。地势较低、较薄的冰层中含有压力较高的气泡。这些测量结果告诉他们，8000年前冰层迅速变薄。沃尔夫说："一旦冰层变薄，它就会迅速缩小。这显然是一个临界点--一个失控的过程。"他们认为，南极西部冰原通常位于基岩上，暖水进入冰原边缘下方可能是导致冰层变薄的原因。这很可能使一部分冰层脱离了基岩，使其突然漂浮起来，形成了现在的龙恩冰架。这使得邻近的冰隆不再受地面冰层的限制，迅速变薄。研究人员还发现，冰层中的钠（来源于海雾中的盐）含量在冰层变薄约300年后有所增加。这告诉他们，冰层变薄后，冰架向后收缩，使海洋距离他们的研究地点更近了数百公里。罗威尔说："我们从模型中已经知道，冰层大约在这个时候变薄，但日期并不确定。冰盖模型将冰层后退的时间定位在1.2万年到5000年之间，但无法说明后退的速度有多快。我们现在有了一个非常精确的日期观测数据，可以将其纳入改进后的模型中。"尽管南极西部冰原在8000年前迅速后退，但当它达到目前的大致范围时，就趋于稳定了。沃尔夫说："现在的关键是要弄清额外的温暖是否会破坏冰层的稳定，导致它再次开始后退。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1417015.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1417015.htm

历时25年的研究揭示了南极洲冰川的巨大损失

历时25年的研究揭示了南极洲冰川的巨大损失该图显示了南极周围的水温。在南极洲西侧，海底的水温接近2摄氏度，其温度足以融化上面流动的冰层。东侧的海水温度较低。资料来源：BenjaminDavison博士/利兹大学。在这25年中，科学家们计算出有近67万亿吨的冰被输出到海洋中，而冰架上增加的59万亿吨冰又抵消了这一损失，因此净损失为7.5万亿吨。动画视频展示了过去25年南极周围冰层的变化情况，并总结了该研究项目的发现。图片来源：PlanetaryVisions/欧洲航天局领导这项研究的利兹大学研究员本杰明-戴维森（BenjaminDavison）博士说："冰架退化的情况喜忧参半，这与南极洲周围的海洋温度和洋流有关。南极洲西半部暴露在暖水中，暖水会从下面迅速侵蚀冰架，而南极洲东部大部分地区目前受到海岸冷水带的保护，免受附近暖水的侵蚀。"地理和气候差异南极洲是一块广袤的大陆，面积是英国的50倍，西侧海域的洋流和风向与东侧不同，这导致西侧冰架下的海水温度升高。地球与环境学院极地地球观测专家戴维森博士说："我们预计大多数冰架都会经历快速但短暂的收缩周期，然后缓慢地重新生长。相反，我们看到几乎一半的冰架都在缩小，而且没有恢复的迹象。"南极洲夏季的总表面积约为1420万平方公里（约550万平方英里），比美国大陆大得多，约为澳大利亚的两倍，英国的50倍。南极洲是七大洲中海拔最高、最干燥、最寒冷、风力最大、最明亮的地方。它被一层平均厚度超过一英里的冰层完全覆盖，有些地方甚至厚达近三英里。这层冰经过数百万年的降雪积累而成。目前，南极冰盖包含了地球上90%的冰，如果融化，全球海平面将上升200多英尺。资料来源：美国国家航空航天局/戈达德太空飞行中心科学可视化工作室LIMA数据提供者：PatriciaVornberger（美国国家科学研究中心）：PatriciaVornberger(SAIC)LIMA数据由美国地质调查局(USGS)、英国南极调查局(BAS)和美国国家航空航天局(NASA)制作。他认为，人类引起的全球变暖很可能是冰层消失的关键因素。如果是由于气候模式的自然变化，西部冰架上应该会有一些冰重新生长的迹象。冰架漂浮在南极洲周围的海面上，是覆盖南极洲大部分地区的冰原的延伸。冰架就像冰川末端的巨大"塞子"，减缓冰川流入海洋的速度。当冰架变薄或面积缩小时，这些"塞子"就会减弱，从而导致冰川流失冰的速度加快。研究人员在格茨冰架上观察到了一些最大的冰损失，在25年的研究期间，格茨冰架损失了1.9万亿吨冰。其中只有5%是由于冰裂解造成的，即大块冰脱离冰架进入海洋。其余的则是冰架底部融化造成的。显示格茨冰架的卫星图像。在25年的研究期间，格茨冰架损失了1.9万亿吨冰。这张图片是由2023年1月至9月期间记录的卫星数据合成的。图片来源：欧洲航天局同样，松岛冰架也损失了1.3万亿吨冰。其中约三分之一--4500亿吨--是由于冰盖崩裂造成的。其余的则是冰架底部融化造成的。相比之下，位于南极洲另一侧的阿梅利冰架则增加了1.2万亿吨冰。它周围的水域要冷得多。对南极洲的主要评估研究人员分析了10万多张卫星雷达图像，对冰架的"健康状况"进行了重大评估。如果冰架消失甚至缩小，将对南极洲的冰系统和全球海洋环流产生重大的连锁反应，而全球海洋环流是一条巨大的"传送带"，它将养分、热量和碳从这个敏感的极地生态系统中输送出去。从冰架和冰川释放到海洋中的水是淡水。在25年的研究期间，研究人员估计，仅冰架就有66.9万亿吨淡水流入南极洲周围的南大洋。在南大洋，浓密的咸水作为全球海洋传送带的一部分沉入海底。海水的下沉是推动海洋传送带的引擎之一。来自南极洲的淡水稀释了海水中的盐分，使海水变得更清新、更轻盈，这就需要更长的时间下沉，从而削弱了海洋循环系统。发表在《自然-气候变化》杂志上的另一项研究表明，这一过程可能已经开始。利兹大学的安娜-霍格（AnnaHogg）教授也是这项研究的作者之一："这项研究取得了重要发现。我们通常认为冰架会周期性地前进和后退。相反，我们看到的是由于融化和断裂造成的持续损耗。许多冰架已经严重退化：48个冰架在短短25年间损失了其初始质量的30%以上。这是气候变暖导致南极洲发生变化的进一步证据。这项研究提供了一个基准测量值，我们可以从中看到随着气候变暖可能出现的进一步变化。"有关南极洲近年来发生的变化的信息主要来自CryoSat-2和Sentinel-1卫星，这两颗卫星即使在阴天和漫长的极夜也能对南极洲进行监测。2010年发射的CryoSat-2是欧洲航天局的首个探索任务，也是首个专门用于监测地球极地冰原和冰川的任务。爱丁堡大学和地球波公司的诺埃尔-古梅伦教授是这项研究的合著者之一："CryoSat-2是监测极地环境的绝佳工具。它能够精确绘制冰架受下方海洋侵蚀的地图，从而能够对冰架的损失进行精确的量化和分区，同时也揭示了这种侵蚀是如何发生的迷人细节。"这些卫星传感器捕捉到的细节非常丰富，科学家们能够追踪南极洲每年的变化。欧洲航天局（ESA）地球和任务科学负责人马克-德林克沃特博士说："监测和跟踪广袤的南极大陆上的气候变化需要一个全年定期捕获数据的卫星系统。欧洲哥白尼计划的哨兵一号卫星任务满足了这一需求。与欧空局前身ERS-1、-2和环境卫星获取的历史数据一起，哨兵一号彻底改变了我们评估浮冰架的能力，浮冰架是质量平衡和南极冰盖健康状况的风向标。在不久的将来，我们将通过CRISTAL、CIMR和ROSE-L三项新的极地任务进一步加强对南极的监测。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391559.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391559.htm

研究：南极洲的冰架融化速度可能比我们想象的还要快

研究：南极洲的冰架融化速度可能比我们想象的还要快一个新模型显示，南极洲的冰架可能正在加速融化，这可能最终导致更快速的海平面上升。该模型说明了南极洲海岸线上一个经常被忽视的狭窄洋流。它模拟了从冰架上融化的快速流动的淡水如何将密集的暖洋水困在冰的底部，而这会导致冰架变暖并融化得更快。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1330277.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1330277.htm

极地对比：格陵兰和南极洲有着不同的融冰模式

极地对比：格陵兰和南极洲有着不同的融冰模式加州大学欧文分校领导的研究人员确定了下坡风和臭氧层的作用。美国加州大学欧文分校和荷兰乌特勒支大学的研究人员发现，格陵兰岛的地表冰在最近几十年里以越来越快的速度融化，而南极洲的冰融化趋势却与之相反。在最近发表在美国地球物理联盟期刊《地球物理研究通讯》上的一篇论文中，科学家们研究了弗恩风和卡塔巴特风的作用，这些风是下坡阵风，它们将温暖、干燥的空气带到冰川顶部。他们说，在过去20年里，与这些风有关的格陵兰冰盖融化增加了10%以上；风对南极冰盖的影响则减少了32%。格陵兰岛遍布冰冻的融水湖，如上图所示，这是在2012年美国国家航空航天局（NASA）的一次考察中拍摄的。加州大学洛杉矶分校地球系统科学家领导了一项研究，探讨温暖、干燥的下坡风在加速格陵兰冰盖解冻中的作用。作为同一项目的一部分，研究人员在地球的另一端发现了一个相反的结果：南极洲由风驱动的融化较少。资料来源：美国国家航空航天局冰桥行动"我们利用区域气候模型模拟研究了格陵兰岛和南极洲的冰原，结果表明，下坡风是这两个地区大量冰原表面融化的原因，"合著者、加州大学洛杉矶分校地球系统科学教授查理-曾德（CharlieZender）说。"地表融化导致径流和冰架水力断裂，增加了流向海洋的淡水量--造成海平面上升"。他说，虽然风的影响很大，但北半球和南半球全球变暖的不同行为导致了这两个地区截然不同的结果。在格陵兰岛，风导致的地表融化由于这个巨大的岛屿"变得如此温暖，以至于仅靠阳光（无风）就足以使其融化"而变得更加复杂。风力驱动的融化增长了10%，再加上地表气温升高，导致地表冰融化总量增加了34%。他将这一结果部分归因于全球变暖对北大西洋涛动（一种海平面压差指数）的影响。北大西洋涛动转为正相，导致高纬度地区气压低于正常水平，格陵兰岛和其他北极地区迎来暖空气。作者发现，与格陵兰岛相比，自2000年以来，南极洲地表融化总量减少了约15%。坏消息是，减少的主要原因是南极半岛上由风力产生的下坡融化减少了32%，那里有两个脆弱的冰架已经坍塌。曾德说，幸运的是，20世纪80年代发现的南极平流层臭氧洞正在继续恢复，这暂时有助于隔绝地表的进一步融化。"格陵兰岛和南极洲的冰原将200多英尺的海水阻挡在海洋之外，自1992年以来，这些冰原的融化使全球海平面上升了约四分之三英寸。尽管格陵兰岛是近几十年来海平面上升的头号驱动力，但南极洲正紧随其后并迎头赶上，最终将主导海平面的上升。因此，随着两块冰原的恶化，包括气候变化如何改变风和冰之间的关系，对融化进行监测和建模非常重要。"曾德希望，对极地地区弗恩风和卡塔巴赫风作用的研究将有助于气候科学界加强地球系统模型的物理保真度。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391967.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391967.htm