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

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英国研究显示南极冰架25年来体积缩超40%全球海平面上升约6毫米英国研究人员发布的一份最新报告显示,1997年到2021年的25年里,南极洲的冰架体积已经缩小了超40%,这进一步加剧了全球海平面上升的风险、并对海洋环流产生影响。这是研究人员在分析了10万多张卫星图像后得出的结论。这些体积缩小的冰架,一共向海洋释放了7.5万亿吨的融水,导致全球海平面上升了约6毫米。研究人员称,人类活动引起的全球变暖可能是冰架体积变小的关键因素。如果冰架继续萎缩,未来海平面可能还将大幅上升。投稿:@ZaiHuaBot频道:@TestFlightCN

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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

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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

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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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科学家发现南极冰架融化的一个新原因:小型海洋涡旋

科学家发现南极冰架融化的一个新原因:小型海洋涡旋研究船NathanielBPalmer号行驶在南极洲的Thwaites冰架之间斯韦特冰架是南极洲西部最大的冰架之一,它支撑着斯韦特冰川的东侧,在过去的20年里,斯韦特冰川一直在快速退缩,是南极冰川中对全球海平面上升贡献最大的冰架。南极洲的Thwaites冰架Thwaites冰架在最近几十年里也明显变薄和减弱,研究人员利用安装在Thwaites冰架下面的传感器收集的独特数据集观察到,在2020年1月至2021年3月期间,冰架下面的浅层海洋明显变暖。这种变暖的大部分是由源自更东边的松岛冰架的大量冰川融水的水域推动的,这些融水流入了特怀茨冰架下面的区域。研究人员在Thwaites冰架上钻井,在下面安装监测传感器当海洋融化冰架底部时,冰川融水与盐水混合,可以形成一个比周围水域更温暖的浮力水层。这种更轻、相对更新鲜、更温暖的水带来的热量融化了斯怀特冰架的底部。主要作者、英格兰大学海洋和大气科学中心的TiagoDotto博士说。"我们已经确定了另一个可能影响冰架稳定性的过程,揭示了当地海洋循环和海冰的重要性。环极深水,南极水域的一个温暖品种,是融化冰架底部的一个关键角色。然而,在这项研究中,我们表明,一个冰架下面浅层的大量热量可以由来自附近其他融化的冰架的水提供。因此,发生在一个冰架上的事情,可以影响到邻近的冰架,以此类推。这个过程对于像阿蒙森海这样的冰架高度融化的地区很重要,因为一个冰架紧挨着另一个冰架,一个冰架的热量输出可以通过海洋循环到达下一个冰架。"Dotto博士补充说:"这些大气-海洋-冰-海洋的相互作用是很重要的,因为它们可以延长冰架下的温暖期,让温暖和富含融水的水进入邻近的冰架空洞。南极洲周围其他地区可能存在的环流也可能导致更多的冰架容易出现与长期温暖条件相关的强烈的基底融化,并因此进一步导致全球海平面上升。"研究人员在Thwaites冰架上竖起一个带有大气传感器的监测塔2020年1月,来自美国的同事在冰上钻孔,安装了监测温度、盐度和Thwaites冰架下面的洋流的传感器。在一年多的时间里,这些传感器通过卫星发送用于识别海洋变化的数据,例如温度和融水含量如何变化。根据这些观察,研究人员怀疑过量的热量不可能来自于特怀兹冰架的局部,因为他们在安装传感器的地方没有看到强烈的融化现象。通过将这些信息与计算机模拟相结合来确定这些热量的来源,他们发现离开松岛冰架的水可以进入斯怀特冰架下面的区域。研究人员使用模型模拟和附着在海豹身上的标签所收集的数据,确定了解释这些水如何进入斯怀茨冰架的机制。它们都表明,在冬季,斯怀兹冰架附近的一个旋涡会减弱,这使得更多的热量可以到达冰架下面的浅水区。卫星图像还显示,2020/2021年的南半球夏季是不寻常的,因为它在特怀兹冰架附近的地区有高度集中的海冰。根据模拟结果和以前的研究,研究小组假设,旋涡更加薄弱,因此来自邻近冰架的过量融水无法被海流移出该地区,而是进入了特怀兹冰架。这更加降低了这一旋涡的强度,使冰架下的冰川融水浓度更高,从而使水流入冰架。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1341999.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1341999.htm

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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

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