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

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

新研究颠覆了我们对冰期频率的理解

新研究颠覆了我们对冰期频率的理解冰期是指地球气候的特点是温度低得多的时期，大面积的冰原和冰川覆盖了地球的大部分地区。这些冰期定期发生，最近的一次发生在更新世时代，从260万年前持续到大约11700年前。"在这项研究之前，人们都知道，在过去的一百万年里，全球冰量，包括南极洲的冰层，每10万年就会扩张和退缩一次。然而，这项研究显示，它们实际上更频繁地前进和后退--每4.1万年一次--直到至少40万年前，"他说。这项研究发表在《自然-地球科学》杂志上，是在Ohneiser博士为一个不同的项目从罗斯海取样的沉积物芯之后发生的，该项目旨在重建最后一个冰期后罗斯冰架的退缩。"这个6.2米长的岩芯在2003年被打捞出来，放在美国的一个档案馆里，但没有被进一步研究。我对它进行了取样，因为我期待着该岩芯能有一个跨越过去一万年左右的记录。我对岩心进行了古地磁分析，重建了地球磁场的变化，并发现了一个磁反转，显示它更古老，并有一个跨越100多万年的记录。"沉积和磁性矿物指标使Ohneiser博士能够重建罗斯冰架以及为该冰架提供支持的西南极冰原有多大。"来自冰架的冰山，其底部附着有沉积物和岩石。当冰山断裂时，它们会漂浮到海上，并在融化时掉下岩石和沉积物，如果冰层在岩心地点上方，这些岩石和沉积物也可能直接来自冰架。通过弄清这些碎片在不同时期在岩芯中的数量，我们可以建立一个关于冰原大小变化的图片。以前对冰期频率的理解是基于假设和不完整的数据集，但是在世界面临气候变化时，对它们的了解是很重要的。""南极洲的冰原有能力在未来几个世纪内使海平面大幅上升。古气候重建可以给我们提供线索，告诉我们冰原在大气中的二氧化碳水平增加时可能会有什么表现。由于冰原对任何气候变化的反应发生得非常缓慢，对过去冰原行为的重建提供了制约因素，即冰原有多大或多小，以及在不同的气候条件下它们退缩和重新生长的速度。这些重建提供了关于过去在人类开始扰乱大气层之前的冰原自然行为的基线信息"。Ohneiser博士认为，这项研究强调了新西兰在南极研究方面是如何发挥其优势的。新西兰是该领域的全球领导者--南极科学平台项目组不久将在南极洲西部冰盖接地线附近钻探沉积记录。这个由新西兰领导的探险队将是世界上有史以来最南部的沉积物钻探探险队。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339119.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1339119.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

史无前例：曾经稳定的冰川现在以惊人的速度迅速退缩

史无前例：曾经稳定的冰川现在以惊人的速度迅速退缩此外，它的速度已经翻了两番。这使得它成为对该地区总排冰量贡献最大的10%的冰川之一。这项研究最近发表在《自然通讯》杂志上。Steenstrup冰川是格陵兰冰原的一部分，这个冰体覆盖了世界上最大岛屿的近80%，它也是全球冰冻圈海平面上升的最大贡献者，冰冻圈是地球生态系统中包括所有冰水的部分。虽然该地区在平衡全球气候系统方面起着至关重要的作用，但由于全球变暖，每年有数千亿吨的冰块脱落，该地区正在稳步萎缩。在过去的几十年里，这种损失大部分是由于潮汐冰川（与海洋接触的冰川）加速排冰造成的。许多冰川学家认为，最近排冰量的上升可以用从大西洋涌入格陵兰峡湾的变暖水域来解释--这些关键的海洋门户可以影响当地冰川的稳定性和极地生态系统的健康。研究小组旨在通过研究格陵兰岛东南地区的一个名为K.I.VSteenstrupsNordreBræ的冰川来检验这一理论，这个实体更通俗地称为Steenstrup冰川。"直到2016年，没有任何迹象表明Steenstrup在任何方面是有趣的，"该研究的主要作者ThomasChudley说，他作为伯德极地和气候研究中心的研究助理完成了这项工作。Chudley现在是英国杜伦大学的Leverhulme研究人员。"格陵兰岛有很多其他冰川自20世纪90年代以来急剧后退，增加了对海平面上升的贡献，但这真的不是其中之一。"据科学家们所知，Steenstrup不仅几十年来一直保持稳定，而且一般来说对气温上升不敏感，而气温上升破坏了许多其他地区冰川的稳定，这可能是因为它位于浅水区的孤立位置。直到Chudley和他的同事汇编了以前对冰川的遥感分析的观察和建模数据，该团队才意识到Steenstrup可能由于更深的大西洋水的异常而正在经历熔化。"我们目前的工作假设是，海洋温度迫使这种退缩，"Chudley说。"该冰川的速度在短短几年内翻了两番，这为大型冰块对气候变化的真正反应速度提出了新的问题。"近年来，冰川学家已经能够使用卫星数据来估计储存在两极的冰川的潜在体积，以及它可能如何影响目前的海平面。例如，如果格陵兰冰原融化，地球的海平面可能上升近25英尺。相反，如果南极洲的冰层崩塌，海洋有可能会上升近200英尺，Chudley说。虽然格陵兰岛和南极洲需要几个世纪才能完全崩溃，但如果西南极洲冰原发生崩溃，全球冰冻圈有可能导致海平面在本世纪上升约6英尺。由于地球上大约10%的人口生活在低洼的沿海地区，海平面的任何大幅上升都会导致低洼岛屿和沿海社区遭受风暴潮和热带气旋的风险增加。在美国，海平面上升对佛罗里达或路易斯安那州等地的沿海城市构成了特别的风险。但这并不一定意味着阻止这样的未来发生为时已晚，如果气候政策迅速发展，人类可能有机会阻止海平面上升的最坏情况。总的来说，Steenstrup的独特行为显示，即使是长期稳定的冰川也很容易在温暖的水域开始侵入并影响新环境时突然快速退缩，继续对它进行科学观察应该是一个优先事项，但它得出结论，其他类似的冰川也值得关注，因为它们有可能因海水变暖而退缩。对这些相互作用的更多了解可以为世界其他地方的冰川如何繁荣提供关键的见解，甚至成为这些环境在未来可能发生变化的一个指标。Chudley说："现在在格陵兰岛发生的事情有点像煤矿中的金丝雀，说明在未来几个世纪里西南极洲可能发生什么。因此，能够进入峡湾进行真正的实地观察，看看Steenstrup是如何以及为什么会发生变化，这将是一件好事。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1356343.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1356343.htm

科学家们首次绘制出南极洲最脆弱冰川下方的地面图

科学家们首次绘制出南极洲最脆弱冰川下方的地面图英国南极调查局的双水獭飞机飞过Thwaites冰川，机翼上挂着仪器。资料来源：卡尔-罗宾逊/英国南极调查局该冰川的面积相当于英国或美国佛罗里达州，是南极洲变化最快的冰海系统之一。这项研究由英国南极调查局（BAS）领导，斯旺西大学地理系的冰川学家BerndKulessa教授参与。这些研究结果产生了一张新的区域地质图，由英国南极调查局的研究人员制作并发表在《科学进展》杂志上。Thwaites冰川下的详细地质图显示了令人惊讶的厚重沉积物的低洼地区和与裂缝有关的长条状侵入物。资料来源：汤姆-乔丹/英国南极调查局领导这项研究的英国南极调查局的地球物理学家汤姆-乔丹博士说："沉积物带来了更快的流动，就像在泥土上滑行。现在我们有了一张滑腻的沉积物所在的地图，我们可以更好地预测冰川在未来退缩时的表现。"Thwaites冰川的着陆区--与海底相接的地方自20世纪90年代末以来已经退缩了14公里。该冰原的大部分都在海平面以下，容易受到快速、不可逆转的冰层流失的影响，可能在几个世纪内使全球海平面上升半米以上。新的分析是基于空中勘测，使用配备有雷达的飞机，可以透过冰层看到下面的岩石，还有传感器，可以绘制冰川所在的地面和海床以下数千米的重力和磁力的微小变化。然后，研究人员使用这些多种数据源来编制一个三维特征图，包括不同岩石的类型和范围。目前还不清楚这些关于冰川下地质的新知识将如何影响对Thwaites和其他冰川的冰流和损失的估计。这项研究表明，地质景观对基底剪切应力有直接的控制作用，而剪切应力影响着冰流入海洋的速度。研究小组的成员现在将对这些过程进行更详细的研究。建模人员也可能能够利用新的数据对未来的冰损失做出更可靠的预测。瞥见Thwaites冰川的未来资料来源：卡尔-罗宾逊/英国南极调查局斯旺西大学地理系的BerndKulessa教授说："Thwaites冰川的持续快速退缩可以说是未来海平面上升预测中最大的不确定因素之一。通过结合一系列机载地球物理数据集并使用科学的概念进行分析，我们的研究首次揭示了冰层下的地质情况。这很重要，因为冰川的冰比其他类型的岩石更容易滑落，而地热加热将帮助冰在某些地区更快滑落。因此，我们的研究为更好地预测未来斯怀特冰川的冰流和海平面上升提供了一个令人兴奋的新基础。"汤姆-乔丹教授补充说："我们希望通过展示详细的地质情况，以及它与基底摩擦力的关联，未来的冰川退缩模型将具有更低的不确定性，因为基底过程的控制将被更好地理解。没有一项科学研究能够与气候变化的规模和挑战相提并论。但是，正是像这样的所有单个科学研究的渐进式建设，使我们能够理解和应对这一挑战。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1364573.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1364573.htm