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

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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

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南极冰川的突然坍塌令科学家感到惊讶

南极冰川的突然坍塌令科学家感到惊讶由冰川学家本杰明-沃利斯(BenjaminWallis)领导的一项最新研究揭示了南极卡德曼冰川令人担忧的不稳定性。这凸显了对海洋进行广泛监测的迫切需要,并引发了人们对其他冰川可能面临类似快速变化的担忧。上图描述了南极半岛多山和冰冷的海岸线。图片来源:安娜-霍格教授2018年11月至2021年5月间,冰川后退了8公里,因为冰川末端的冰架--冰延伸入海并固定在海底的所谓接地带坍塌了。冰架起到了支撑作用,减缓了冰川向大海的移动。科学家们认为,在温暖海水的包围下,冰架变薄,失去了接地作用,冰架不再能够阻挡冰川。结果,冰川的流动速度迅速加快,速度翻了一番,通过一种被称为冰山崩裂的过程,冰山以冰山的形式排入大海的数量也随之增加。沃利斯说:"我们惊讶地发现,卡德曼冰川从一个表面上稳定的冰川突然恶化并出现大量冰块流失的速度之快。"冰架崩塌前后的卡德曼冰川。左边的图片拍摄于2017年,显示的是冰架。右图为本月拍摄的照片,显示了冰架的消失。图片来源:欧盟委员会、欧洲航天局、哥白尼哨兵-2数据、本杰明-沃利斯"同样令人好奇的是,南极半岛西部这一部分的邻近冰川并没有以同样的方式做出反应,这可能为我们更好地预测气候变化将如何继续影响这一重要而敏感的极地地区提供了重要的借鉴。我们的研究汇集了来自三十年、九个不同卫星任务和现场海洋测量的数据,以了解南极洲发生的变化。这表明,利用各种传感器对地球极地地区进行长期监测是多么重要,这些传感器都能告诉我们不同的情况。"据科学家们称,卡德曼冰川目前正处于"严重的动态失衡"状态。冰川上的冰不断变薄,海拔以每年约20米的速度下降。这相当于每年损失一栋五层楼的高度。每年约有21.6亿吨冰从卡德曼冰川流入海洋。研究人员在科学杂志《自然-通讯》(NatureCommunications)上发表了他们的分析报告--《海洋变暖推动南极半岛西部海洋末端冰川的快速动态激活》(Oceanwarmingdrivesrapiddynamicactivationofmarine-terminatingglacieronthewestAntarcticPeninsula)。从高空俯瞰南极半岛的山脉和冰川。南极洲的海洋末端冰川。图片显示了南极洲,但未显示卡德曼冰川。图片来源:安娜-霍格教授卡德曼冰川为何变得如此不稳定?据信,2018/19年初南极半岛西部周围异常高的海水温度引发了卡德曼冰川系统的快速动态变化。通过分析历史卫星数据,科学家们认为,从21世纪初开始,可能从20世纪70年代开始,较暖的海水逐渐使冰川的冰架变薄。南极洲冰川的临海洋末端。资料来源:安娜-霍格教授温度较高的水并没有被带到海洋表面,而是被带到了水体深处。这些较暖的水可能到达了冰架所在的海底。其结果是冰架开始自下而上地融化。在2018/19年,冰架非常薄,以至于脱离了接地带,开始漂浮,实际上是滑锚,使卡德曼冰川能够将更多的冰排入海中。但科学小组仍然面临着一个大问题。为什么卡德曼冰川会坍塌,而邻近的丰克冰川和勒弗冰川却保持相对稳定?海底山脊保护了一些冰川通过分析海底海洋学数据,他们认为在200米和230米深处有一系列被称为海脊或山脊的海底岩石结构,它们起到了防御屏障的作用,使较暖的海水通道偏离冰川。不过他们警告说,海洋变暖可能会削弱海脊保护一些冰川的能力。论文作者之一、英国南极调查局的迈克尔-梅雷迪思(MichaelMeredith)教授说:"一段时间以来,我们已经知道南极洲周围的海洋正在迅速变暖,这对冰川和冰盖构成了重大威胁,并将导致全球海平面上升。这项新研究表明,表面上稳定的冰川可能会迅速发生变化,几乎在毫无征兆的情况下变得不稳定,然后变薄并强烈后退。这强调了在南极洲周围建立一个全面的海洋观测网络的必要性,尤其是在靠近冰川的地区,因为这些地区特别难以进行测量"。研究人员在论文中写道,发生在卡德曼冰川上的事情可以被视为"冰川学临界点"的一个例子。"冰川学临界点"是指一个处于稳定状态的系统会根据环境参数的变化而采取一种或两种路径。2018年,异常温暖的海水到来,导致冰架脱离地面,从而达到了一个临界点。达到这个临界点导致卡德曼冰川在13个月内冰排增加了28%。研究人员说,由于海底地质的原因,南极半岛上的其他冰川可能也容易受到类似突变的影响。参考文献"BenjaminJ.Wallis、AnnaE.Hogg、MichaelP.Meredith、RomillyClose、DominicHardy、MalcolmMcMillan、JanWuite、ThomasNagler和CarlosMoffat所著《海洋变暖推动南极半岛西部海洋末端冰川的快速动态激活》,2023年11月28日,《自然-通讯》。DOI:10.1038/s41467-023-42970-4编译来源:Scitechdaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402169.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1402169.htm

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斯坦福大学科学家发现南极洲东部迫在眉睫的解冻危机

斯坦福大学科学家发现南极洲东部迫在眉睫的解冻危机在气候不断变化的情况下,南极洲不断增加的融水预计将在海平面上升中发挥重要作用。不过,大部分科学研究都集中在南极洲西部,特别是斯维斯冰川等地区,因为近年来在这些地区观察到大量融水现象。斯坦福大学的研究人员在最近发表在《地球物理研究快报》上的一篇论文中指出,南极洲东部的威尔克斯冰川盆地(WilkesSubglacialBasin)拥有足以使全球海平面上升10英尺以上的冰层,它可能比任何人意识到的都更接近于失控融化。斯坦福大学地球物理学博士生、论文第一作者伊丽莎-道森(ElizaDawson)说:"对这一地区的分析并不多--那里的冰量巨大,但一直相对稳定。我们首次观测了冰原底部的温度,以及它距离融化的可能性有多大。"威尔克斯冰川下盆地约有加利福尼亚州那么大,通过相对较小的一段海岸线注入南大洋。道森和她的同事们发现,有证据表明冰原底部已接近解冻。这就提出了这样一种可能性,即在整个威尔克斯亚冰川盆地内阻挡冰层的这一沿海地区,可能对温度的微小变化都很敏感。以前的研究表明,由于该地区的地面低于海平面,并且向下倾斜远离海洋,如果变暖的海水进入冰原之下,威尔克斯冰川下盆地就特别容易发生不可逆转的融化。道森和她的同事们首次研究了该地区冰原底部目前的温度是如何加剧这种脆弱性的。研究人员从飞越冰川的飞机进行的现有雷达勘测中收集了数据。这些飞机记录了穿过冰层并从冰层下的地面反弹回来的电磁信号的反射。道森和她的同事们开发了一种新技术来分析这些数据,将冰和基岩的横截面图像转化为有关冰原底部温度条件的信息。地球物理学和电子工程学副教授达斯汀-施罗德(DustinSchroeder)说:"冰的温度以多种方式影响雷达的反射程度,因此单一的测量结果是模糊的。这种统计方法主要是选取可以认为是冻结或解冻的区域,然后将其他雷达信号与之进行比较。这让我们能够判断冰原上的其他区域是肯定冻结了,还是肯定解冻了,还是很难判断。"研究人员发现,该地区有大片冰冻和解冻的地面,但大部分地区无法明确划分为冰冻和解冻。在某些情况下,这可能是因为冰原的几何形状发生了变化或数据中存在其他复杂因素,但这也可能意味着冰原下的大片地面要么接近解冻,要么是由紧密混合的冰冻和解冻区域组成。如果后者属实,那么威尔克斯冰川盆地的冰川可能会达到一个临界点,而冰原底部的温度只需略微上升。道森说:"这表明未来可能会出现冰川退缩。南极洲东部的这一部分在很大程度上被忽视了,但我们需要了解它是如何演变并变得更加不稳定的。需要发生什么情况才能开始看到质量损失?"不同的模型对威尔克斯冰川下盆地的未来及其对海平面上升的影响的预测大相径庭,因为有关该地区的数据根本不够。研究人员正计划将基于雷达的温度观测数据整合到冰盖模型中,以改进对该地区在各种气候情景下如何演变的预测。他们希望,他们的工作将凸显对这一地区和南极洲东部其他地区进行研究的重要性,这些地区看似稳定,但可能在我们的未来发挥重要作用。施罗德说:"这个地区的条件我们可以想象会发生变化。如果温暖的海水到达那里,就会'开启'我们通常认为不会导致海平面上升的整个南极洲区域。"编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1418665.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1418665.htm

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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

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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《AGUAdvances》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(StephanieOlinger)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/AGUAdvances"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:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422121.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1422121.htm

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改写气候历史的南极思韦茨冰川

改写气候历史的南极思韦茨冰川自20世纪40年代以来,由于气候变化和厄尔尼诺现象的影响,南极洲的斯维斯冰川(ThwaitesGlacier)冰层大量流失,导致全球海平面上升了4%。研究人员强调,海洋和大气环流变化等外部因素导致了冰川的不断后退,这凸显了了解这些动态变化对于预测未来海平面上升的重要性。资料来源:罗伯特-拉特自20世纪70年代以来,人们就观察到冰川加速流失,但直到现在,人们还不清楚这种显著的融化是从何时开始的。休斯顿大学的研究人员在《美国科学院院刊》(PNAS)上发表的一项新研究表明,冰川的大幅后退始于20世纪40年代。他们对斯维斯冰川的研究结果与之前研究松岛冰川退缩的结果不谋而合,后者发现冰川退缩也始于上世纪40年代。"我们的研究尤为重要的一点是,这种变化不是随机的,也不是某个冰川特有的,"通讯作者雷切尔-克拉克(RachelClark)说,"它是气候变化大背景下的一部分。你不能忽视冰川上发生的一切。"她去年从哈佛大学毕业,获得了地质学博士学位。她去年从哈佛大学毕业,获得了地质学博士学位。克拉克和研究报告的作者认为,冰川退缩很可能是由极端厄尔尼诺气候模式引发的,这种气候模式使南极西部变暖。作者说,从那时起,冰川就没有恢复过,目前导致全球海平面上升了4%。波士顿大学地质学副教授、斯维斯近海研究项目(THOR)美国首席研究员朱莉娅-韦尔纳(JuliaWellner)说:"重要的是,厄尔尼诺现象只持续了几年,但斯维斯和松岛这两座冰川仍在大幅后退。一旦系统失去平衡,退缩就会持续下去。"2019年,研究船NathanielB.Palmer驶过南极洲西部的Thwaites冰川。图片来源:詹姆斯-柯克姆(JamesKirkham)他们的发现还清楚地表明,冰川接地带(即冰川与海床失去接触并开始漂浮的区域)的退缩是外部因素造成的。THOR项目的英国首席研究员、该研究的合著者克劳斯-迪特尔-希伦布兰德(Claus-DieterHillenbrand)说:"Thwaites冰川和松岛冰川有着共同的变薄和后退历史,这一发现证实了这样一种观点,即南极西部冰盖阿蒙森海区的冰流失主要受外部因素控制,涉及海洋和大气环流的变化,而不是冰川内部动力学或局部变化,如冰川床的融化或冰川表面的积雪。"英国南极调查局的海洋地质学家、该研究的合著者詹姆斯-史密斯补充说:"我们的研究结果的一个重要影响是,一旦冰原开始后退,它可能会持续几十年,即使开始后退的情况没有变得更糟。我们今天在斯维茨冰川和松岛冰川上看到的变化--甚至可能是整个阿蒙森海海湾的变化--有可能在20世纪40年代就已经开始了。"沉积物岩心的年代测定在研究中发挥关键作用克拉克和研究小组使用了三种主要方法得出结论。其中一种方法是采集海洋沉积物岩芯,这种方法比以往任何时候都更接近斯韦思冰川。2019年初,他们搭乘纳撒尼尔-B-帕尔默号破冰船和研究船前往斯韦伊斯附近的阿蒙森海时取回了岩芯。随后,研究人员利用这些岩芯重建了冰川从全新世早期至今的历史。全新世是目前的地质年代,始于上一个冰河时期之后,距今约11700年。CT扫描用于拍摄沉积物的X射线,以收集其历史细节。然后,利用地质年代学(或地球材料年代测定科学)得出结论:大量冰雪融化始于上世纪40年代。克拉克使用210Pb(铅-210)作为地质年代学中最重要的同位素,这种同位素天然埋藏在沉积岩芯中,具有放射性。这一过程与放射性碳测年类似,后者可以测量有机物的年龄,最早可追溯到6万年前。"但是铅-210的半衰期很短,大约只有20年,而像放射性碳这样的同位素的半衰期大约为5000年,"克拉克说。"这种短半衰期使我们能够为过去一个世纪建立一个详细的时间表。"这种方法非常重要,因为虽然卫星数据可以帮助科学家了解冰川退缩,但这些观测数据最远只能追溯到几十年前,时间太短,无法确定思韦特斯是如何应对海洋和大气变化的。科学家需要卫星记录之前的资料来了解冰川的长期历史,这也是使用沉积岩芯的原因。研究为未来建模提供信息,减少海平面上升的不确定性南极研究人员表示,斯维斯冰川在调节南极西部冰盖稳定性,进而调节全球海平面上升方面发挥着至关重要的作用。韦尔纳说:"该冰川的重要性不仅在于它对海平面上升的贡献,还在于它就像瓶子里的软木塞,挡住了后面更广阔区域的冰层。如果斯韦思冰川不稳定,那么南极洲西部的所有冰川都有可能变得不稳定。"如果斯韦伊斯冰川完全坍塌,预计全球海平面将上升65厘米(25英寸)。希伦布兰德说:"我们的研究有助于更好地了解哪些因素对南极洲西部冰原流入阿蒙森海的冰川变薄和后退最为关键。因此,我们的研究结果将改进那些试图预测未来南极冰盖融化的规模和速度及其对海平面影响的数值模型。"编译自/scitechdaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422493.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1422493.htm

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