研究揭示南极洲“末日冰川”迅速退缩的危险状态

研究揭示南极洲“末日冰川”迅速退缩的危险状态科学家们已经部署了一艘先进的机器人潜艇，以获得对南极洲西部思韦茨冰川(ThwaitesGlacier)的新视角，这些突破性的海底图像以新的细节突出了其危险的状态。该研究显示，该冰川在过去经历了快速退缩，科学家们现在预计在未来会再次看到，这可能会对全球海平面产生重要影响。思韦茨冰川大约有佛罗里达州那么大，其也被称为“末日冰川”，因为它是南极洲最不稳定的冰川之一。它的融化速度正在加快，其流出速度在过去30年里翻了一番，一些研究表明，它可能在几年内就会完全崩溃。如果发生这种情况，从这个巨大的冰流中释放的水量将足以使全球海平面上升数米。众所周知，思韦茨冰川正处于快速退缩阶段，但由南佛罗里达大学的海洋地球物理学家领导的新研究显示，这可能比我们意识到的更快。2019年，该团队派出了一个装载有成像传感器的先进水下机器人，执行了20个小时的任务，对冰川前方的海床进行测绘。极端的夏季条件和海冰的缺乏使科学家们有史以来第一次进入这一段海底。这与2020年的另一次研究考察有相似之处，在这次考察中，科学家们派出了一个机器人潜水器来检查思韦茨冰川的接地线，即海底与冰层的交汇点，以评估其稳定性。这项新的研究专注于冰川前面的海底地理，绘制了一个大约相当于休斯顿的区域。这揭示了科学家们以前不知道的特征，最值得注意的是一组160条平行的海脊，这些海脊是随着冰川接地线的退缩而形成的，并随着潮汐的变化而上下晃动着。领导这项研究的AlastairGraham说：“这就像你在看海底的验潮仪一样。它真的让我震惊，这些数据是如此的美丽。”将这些海脊的形成与该地区的潮汐周期相匹配，发现这些海脊中的每一条都必须是每天形成的，使研究小组能够得出关于退缩速度的结论。他们计算出，在过去两个世纪的某个时刻，在五或六个月的时间里，冰川以大约2.1公里（1.3英里）的速度退缩。这是在2011年和2019年之间由卫星测量的退缩速度的两倍。来自英国南极调查局的海洋地球物理学家和研究报告的共同作者RobertLarter说：“思韦茨冰川今天确实在努力坚持着，我们应该期待在未来看到小时间尺度的大变化--甚至从一年到下一年--一旦冰川退到它的床面的浅脊之外。”这项研究发表在《自然-地球科学》杂志上。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1312935.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1312935.htm

南极“末日冰川”融化速度加倍 恐将导致海平面上升3米

南极“末日冰川”融化速度加倍恐将导致海平面上升3米世界上最大冰川之一正“岌岌可危”。根据近日发表在《自然·地球科学》上的一项研究，科学家们发现，由于温暖的深水密集地将热量输送到今天的冰架洞穴，并从下方融化冰架，南极洲西部阿蒙森海的思韦茨冰川（也被称为“世界末日冰川”）融化的速度比之前认为的要快，恐将导致全球海平面上升3米。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1315989.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1315989.htm

观察发现格陵兰岛佩特曼冰川出现快速退缩

观察发现格陵兰岛佩特曼冰川出现快速退缩2002年8月16日，利用美国宇航局Terra卫星上的中分辨率成像光谱仪（MODIS）获取的彼得曼冰川的卫星图像。2022年8月16日使用美国宇航局Terra卫星上的中分辨率成像光谱仪（MODIS）获取的彼得曼冰川的卫星图像。动画对比这对图像是由美国宇航局Terra卫星上的中分辨率成像光谱仪（MODIS）获取的，显示了冰川的浮动冰舌的退缩。上面的图像显示了2002年8月的冰川；下面的图像显示了20年后，即2022年8月的同一地区。佩特曼冰川总体上在变薄，在退缩，其流动在加速。加速使冰川拉伸和变薄，这使得它更容易出现断裂，或称裂缝，可以打破并形成冰山。在这些图片所跨越的年份中，有几座大冰山从佩特曼断裂，包括2010年的一座251平方公里的冰山，以及2012年的一座32平方公里的冰山。裂缝和定期的冰山撞击是出口冰川生命周期的正常部分，即使是在格陵兰岛西北部。不过，这两个事件还是使冰舌减少了三分之一。2023年5月14日，使用Landsat8上的OperationalLandImager（OLI）获取的Petermann冰川的卫星图像。2017年，在沿冰川表面纵向运行的溪道附近形成了一条裂缝。从那时起，这个"新"裂缝已经与一个较老的裂缝汇合。2023年5月14日，Landsat8上的OperationalLandImager（OLI）获取了浮动冰舌的详细图像，可以看到合并后的裂缝。该裂缝最终是否会跨越冰川的宽度并释放出另一座大冰山，还有待观察。其他行动的迹象在Petermann的东部边缘可见，在那里，流入峡湾的较小的冰川的冰被更大的Petermann捣碎了。因此，在主冰川的东侧出现了相对较小、较薄的冰山混合物。同时，变暖的海水正在帮助从下面融化浮动的冰舌。这种融化可能沿着接地线特别显著--即冰川与基岩失去接触并开始漂浮的区域。最近的研究发现，佩特曼浮动冰舌下的最高融化率--每年高达80米--发生在其接地区域。潮汐可以帮助温暖的海水到达比以前想象的更远的接地区，在那里它可以从下面融化内陆的冰。与已经漂浮的冰山或冰舌的融化水不同，内陆冰的融化水有助于海平面上升。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1361887.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1361887.htm

“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/JamesYungel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EricRignot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：EricRignot/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（MichaelWollersheim）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（ChristineDow）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：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1431899.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1431899.htm

10000张卫星图像揭示南极半岛冰川活动加速发展的情况

10000张卫星图像揭示南极半岛冰川活动加速发展的情况到目前为止，对崎岖的南极半岛的研究一直是有限的，因为科学家在进入冰川进行实地考察时面临着困难。但是从太空来看，卫星技术的进步正在揭示冰川移动和向周围海洋排水的速度的新见解。南极半岛冰川的航拍照片。资料来源：AnnaE.Hogg博士，利兹大学南极半岛是地球上最大的冰水库。据估计，在1992年至2017年期间，冰川的融水使全球海平面上升了约7.6毫米。这在未来可能发生的变化是模拟气候变化的一大不确定因素。由利兹大学的科学家领导的一个研究小组使用了2014年至2021年期间在南极半岛上空拍摄的1万多张卫星图像，以了解冰川流入南极周围水域的流量在较冷和较暖时期是如何改变的。该研究的博士研究员和第一作者BenWallis说。"这项研究的重要发现之一是，它揭示了南极洲的冰川对环境是多么敏感。我们很早就知道格陵兰岛的冰川有季节性行为，但直到现在，卫星数据才显示南极洲有类似的行为"。该论文将于今天（2023年2月27日）发表在《自然-地球科学》杂志上。这段延时显示了宝玑冰川的流动情况，它是该研究中的105条冰川之一。这个动画是用合成孔径雷达图像制作的，科学家用同样的图像来测量冰的流动速度。资料来源：BenWallis，利兹大学/ESA南极半岛是南极洲最北部和最温暖的地区。它有一条1000公里长的山脊，类似于大不列颠东海岸的长度，是海豹、企鹅和鲸鱼等丰富的海洋生态系统的家园。沿着半岛的西海岸，冰川将冰原上的冰直接排入南大洋。对卫星数据的分析表明，冰川加速发生在夏季，因为雪融化，南大洋的水温上升。人们认为，来自融化的雪的水在冰原和底层岩石之间起到了润滑剂的作用。因此，摩擦力减少，冰川滑动的速度增加。此外，南大洋较温暖的海水侵蚀了移动中的冰的前端，这减少了它为抵抗冰流而施加的支撑力。利兹大学气候和大气科学研究所副教授、该论文作者安娜-霍格博士说。"南极半岛经历了地球上所有地区中最迅速的变暖。像这样的持续工作将帮助冰川学家监测变化发生的速度，从而能够准确评估地球的冰层将如何应对气候变化。"南极半岛西海岸研究区域的冰速图。资料来源：哥白尼，南大洋国际水深图（IBCSO），南极洲参考高程模型（REMA），英国南极调查局（BAS），利兹大学的BenWallis欧洲航天局和欧盟委员会的哥白尼哨兵一号卫星，其数据被用于本研究，每周对南极洲的整个海岸线进行监测。该卫星装有合成孔径雷达，可以"看"穿云层，使冰川的测量在白天和夜间都能进行。欧洲航天局的CraigDonlon说："这项研究强调了高分辨率的卫星图像如何帮助我们监测偏远地区的环境如何变化。未来的卫星如哥白尼哨兵扩展任务系列，有望带来更强的连续性和能力，将率先进一步深入了解冰块质量平衡和海平面上升的特点和过程。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346741.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1346741.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