发掘过去：冰芯数据揭示格陵兰意想不到的无冰历史

发掘过去：冰芯数据揭示格陵兰意想不到的无冰历史对CampCentury冰芯沉积物的研究表明，格陵兰岛在MIS11间冰期是无冰的，这在很大程度上导致了全球海平面的上升。这一发现对未来气候变暖时的海平面具有重要影响。资料来源：JoshuaBrown/UVM从格陵兰岛西北部坎普世纪冰芯底部取回的最新沉积物表明，该地区在一个重要的历史时期--海洋同位素阶段（MIS）11间冰期--是无冰的。据了解，这一时期是有记录以来全球冰量最低的时期。MIS11间冰期该地区没有冰，这表明格陵兰冰原在这一间冰期一定为全球海平面贡献了超过1.4米的海平面当量。这一时期的全球平均气温与人类造成的气候变暖所导致的全球平均气温相似。过去的间冰期--地球气候史上以全球气温升高和全球冰覆盖面积减少为特征的时期--为我们了解地球冰冻圈如何应对当前气候变暖以及如何导致海平面上升提供了宝贵的资料。然而，由于目前的冰覆盖率，从这些间冰期无冰地区获取年代久远的沉积记录是一项挑战。格陵兰岛西北部的坎普世纪冰芯是一个特例，其中包含罕见的冰冻亚冰期沉积物。这些沉积物表明，该地区在更新世的某个时期是无冰的。安德鲁-克里斯特和他的同事利用发光测年和宇宙成因核素数据分析了这些沉积物。他们发现，这些沉积物是在MIS11间冰期（约41.6万年前）由无冰苔原环境中的流水沉积下来的，在此之前不到1.6万年，这些沉积物就已经暴露在地表和阳光下。为了进一步了解格陵兰岛在MIS11期间的脱冰期，克里斯特和他的团队使用了一系列冰盖模型。他们的研究结果表明，要使坎普世纪的位置不结冰，冰盖的融化至少会导致海平面上升1.4米，相当于间冰期的全球平均海平面。这个海平面比现在高出6到13米。克里斯特等人总结说："如果在MIS11期间29[千年]的适度温暖导致格陵兰岛冰层大量流失，那么在未来几个世纪中，快速、长期和相当程度的人为北极变暖将可能导致[格陵兰冰盖]融化、海平面上升并引发更多气候反馈。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1378451.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1378451.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

澳大利亚神秘的粉红色砂矿床揭示了此前未知的古代山脉的存在

澳大利亚神秘的粉红色砂矿床揭示了此前未知的古代山脉的存在南澳大利亚海滩上的深粉色石榴石沙的年代为5.9亿年前，表明其起源于古代南极。这种沙子的存在表明，在南极冰层下隐藏着一条距今5.9亿年的山脉带，在晚古生代冰期被冰原搬运。这一发现重新定义了澳大利亚构造活动的时间轴。资料来源：阿德莱德大学阿德莱德大学的一个研究小组在博士生SharmaineVerhaert和副教授StijnGlorie的带领下，采用一种新的尖端方法，证明这些石榴石颗粒距今已有约5.9亿年的历史。据了解，石榴石是在德拉美造山运动期间在当地形成的，该造山运动在距今约5.14-4.9亿年前形成了阿德莱德褶皱带，在距今33-1.4亿年前南澳大利亚西部高勒克拉通形成期间也形成了石榴石。这些年代与南澳大利亚海岸上的石榴石砂并不相符。Verhaert说："这块石榴石太年轻了，不可能来自高勒克拉通，也太古老了，不可能来自侵蚀的阿德莱德褶皱带。石榴石的形成需要高温，通常与大型山脉带的形成有关，而此时南澳大利亚的地壳相对较冷，没有山脉"。研究人员在《通讯地球与环境》（CommunicationsEarth&Environment）杂志上发表了他们的研究成果，他们确定这些石榴石并非来自当地的源岩，但他们知道这些石榴石是从附近运来的，因为石榴石通常在长期暴露于海洋环境中会被破坏。他们发现，在南澳大利亚海岸线上出现的杰尔维斯角地层的冰川沉积物中，含有石榴石的砂层也有大约5.9亿年的历史。这些冰川沉积物中的冰流指标告诉我们，富含石榴石的冰川砂是在晚古生代冰期由西北移动的冰盖带到澳大利亚的，当时澳大利亚和南极洲在冈瓦纳超大陆上相连。此前，在南极洲东部横贯南极山脉的一个露头中发现了同一时期的石榴石，该露头位于被厚厚冰层完全掩盖的巨大区域的边缘。研究人员认为，该地区有证据表明，在南极冰层下面隐藏着一个距今5.9亿年的山脉带。格洛里副教授说："虽然目前还无法直接在这片冰原下取样，但可以想象的是，数百万年的冰雪运动侵蚀了冰原下的基岩，并将这批石榴石向西北方向运往南极-澳大利亚交界处。石榴石沉积物随后被储存在澳大利亚南部边缘的冰川沉积物中，直到侵蚀作用将它们释放出来，海浪和潮汐将它们集中到南澳大利亚的海滩上。我们有效地发现了一个重大的造山事件，它重新定义了太平洋辐合开始的时间"。阿德莱德大学开发的镥-铪年代测定新方法使用了与质谱仪相连的激光系统，使这一重大发现得以从简单的调查中产生。雅各布-穆尔德博士也是研究小组成员之一，他说："这段旅程的起点是质疑为什么海燕湾的海滩上有这么多石榴石。想到我们能够从澳大利亚海滩上的微小沙粒追溯到南极冰层下以前未被发现的山脉带，这真是令人着迷"。编译自/scitechdaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435408.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1435408.htm

新研究揭示南极冰架比以前估计的薄约6%

新研究揭示南极冰架比以前估计的薄约6%气温升高使人们对南极洲浮冰架的质量有了新的认识。最近发表在《冰川学杂志》上的一项研究表明，以前对这些冰架厚度的估计可能过高。这项研究是首次大规模比较冰架厚度。研究人员使用透冰雷达和当代地表高程测量方法，对南极冰盖周围300个独立冰架系统中的20个进行了分析。冰架厚度研究结果俄亥俄州立大学的研究人员将围绕南极冰盖约75%的300个独立冰架系统中的20个冰架系统的大量数据集并列分析后发现，南极冰架的平均厚度比之前的研究假设薄了近6%，相差约17米。这似乎是一个很小的尺度变化，但典型的冰架厚度可能在50米到600米之间。研究得出的结论是，虽然之前关于冰架厚度的假设在大尺度上是正确的，但在小尺度上，比如对于山谷或裂缝等单个结构，其准确性却有很大差异，因为这些结构要么太窄，要么太小，无法进行精确测量。对全球海平面的影响该研究的第一作者、伯德极地与气候研究中心（ByrdPolarandClimateResearchCenter）的应届博士毕业生艾莉森-查特兰德（AllisonChartrand）说："然而，由于冰架在稳定南极冰盖以及地球复杂的气候系统方面发挥着巨大作用，因此准确估计冰架的大小对于计算冰架融化如何导致海平面上升至关重要。由于南极冰盖非常大，如果对其融化速度的估计有1%的误差，就可能意味着海平面上升了几英寸或几英尺，而我们却没有考虑到这一点。因此，我们必须尽可能做到准确无误。"即使南极洲冰架发生最微小的变化，也可能对沿海社区构成重大威胁，查特兰德说，因为冰架明显移位几英寸就可能导致更厚的冰流入海洋，并可能导致一些海岸线后退几英尺。研究方法和发现据查特兰德称，她和她的合著者、俄亥俄州立大学地球科学杰出大学学者、冰川学家伊恩-豪瓦特（IanHowat）在之前的一项研究中，在检查基底通道时首次开始研究冰架厚度--在这些通道中，较暖的海水将冰架底部的沟槽融化，加速了质量损失。研究发现的最大差异之一是，之前研究中用于估算冰架厚度的假设有时夸大了某些地区的冰架厚度，有时则低估了冰架厚度。查特兰德说，虽然许多这些不一致并不会影响大局，但就个体而言，这些快照却严重失焦。她说："在将厚度估计值与雷达估计值进行比较时，我们发现基底通道和其他类似地貌的数字可能相差数百米，这意味着我们有可能低估或高估了变化率。"需要改进数据和技术研究得出的结论是，需要更丰富、更准确的数据来更好地预测南极洲冰架的消失，因为他们工作的最终目标是改善对导致海平面上升的过程的观测，Chartrand说："这项研究真正表明，我们在估算冰架厚度时需要更加谨慎地对待假设，以及如何考虑不确定性及其对最终结果的影响。"虽然他们的工作也试图激励其他人探索更古老的数据集，但查特兰德希望，利用过去的数据来研究我们环境未来的变化，能促进更先进技术的发展，这些技术或许能为评估南极洲不断变化的地貌的起伏提供更大的帮助。Chartrand说："即使是2到15年前收集的数据，也有可能有新的发现，所以我们知道还有很多东西没有被充分探索。"参考文献：AllisonM.Chartrand和IanM.Howat于2023年8月3日发表在《冰川学杂志》上的文章《南极冰架同期机载测高和冰厚测量的比较》。DOI:10.1017/jog.2023.49编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402349.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1402349.htm

揭开地球矛盾的过去：地质学家重塑气候周期的“暖冰期”

揭开地球矛盾的过去：地质学家重塑气候周期的“暖冰期”自1985年以来，里斯本港的"JoidesResolution"号研究船一直作为国际大洋发现计划（InternationalOceanDiscoveryProgram）的一部分用于科学钻探。当前"暖冰期"研究中使用的钻探岩芯是在加的斯湾和葡萄牙南部近海考察时采集的。资料来源：AndréBahr地质冰期（又称冰川期）的特点是北半球出现大面积冰原。在过去的70万年中，大约每隔10万年就会在不同的冰川期和温暖期之间转换。然而，在此之前，地球的气候周期为4万年，冰川期较短且较弱。气候周期的变化发生在中更新世过渡时期，该时期开始于大约120万年前，结束于大约67万年前。"导致全球气候节律发生这一关键变化的机制在很大程度上仍不为人所知。"海德堡大学地球科学研究所副教授AndréBahr博士解释说："它们不能归因于地球气候轨道参数的变化。"海但最近确定的'暖冰期'造成了过量大陆冰的积累，确实起到了至关重要的作用。"地中海森林的长期扩张和降水量的增加以及东亚夏季季风的增强与大西洋水汽源的增加和北移有关。矛盾的是，冰期比之前的间冰期更温暖湿润。资料来源：AndréBahr在研究中，研究人员使用了来自葡萄牙外海钻芯的新气候记录和来自中国高原的黄土记录。这些数据随后被输入计算机模拟。模型显示，在过去的80万年至67万年间，这两个亚热带地区出现了长期的变暖和湿润趋势。与中更新世过渡时期的最后一个冰期同时，北大西洋和北太平洋热带地区的海面温度比前一个间冰期（即两个冰期之间的阶段）要高。这导致欧洲西南部产生更多的水汽和降雨，地中海森林扩大，东亚夏季季风增强。水汽还到达了极地地区，在那里促进了欧亚北部冰原的扩张。"这样的情景持续了一段时间，并预示着持续到更新世晚期的持续和影响深远的冰期冰川阶段的到来。"AndréBahr说："大陆冰川的扩张是引发从4万年周期到我们今天经历的10万年周期转变的必要条件，这对地球后来的气候演变至关重要。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371121.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1371121.htm