“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

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

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

冰层之下：威胁“末日冰川”的无声浪潮

冰层之下：威胁“末日冰川”的无声浪潮新的观测结果表明，温暖的海水正在南极洲斯韦思冰川下流动，有可能在未来十年内加速灾难性的海平面上升。研究人员正在利用先进的卫星图像和建模技术研究这些变化，它们可能会对全球沿海地区造成严重后果。资料来源：美国国家航空航天局一个国际科学家小组利用卫星图像对其进行了观测，并警告说，这可能会在10到20年内加速海平面的灾难性上升。包括滑铁卢大学科学家在内的研究人员于5月20日在《美国国家科学院院刊》上发表了他们的发现。海水的侵入导致冰层不断脱离陆地，然后又沉降下来。由于斯维斯冰川宽约75英里（120千米），深约0.75英里（1.2千米），冰川一接触海水就会剧烈融化，这种效应可能会导致海平面毁灭性上升。冰川位于一个盆地中。迄今为止，海水只接触到它的边缘。不过，研究人员预测，冰川退缩到盆地深处可能只需要10到20年的时间，届时冰川融化的速度可能会更快。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Thwaites冰川潮汐运动三维视图截屏。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为360度相位变化，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/加州大学欧文分校对快速变化的担忧滑铁卢大学环境学院教授克里斯蒂娜-道（ChristineDow）博士是这项研究的合著者之一，她说："斯怀伊斯是南极最不稳定的地方，其海平面相当于上升了60厘米。令人担忧的是，我们低估了冰川的变化速度，这对世界各地的沿海社区来说将是毁灭性的。"世界已经感受到了海平面上升几厘米带来的社会和经济后果。然而，研究人员指出，海平面再上升半米或更多，将严重影响许多低洼地区的人口，如温哥华、佛罗里达、孟加拉国以及图瓦卢和马绍尔群岛等太平洋低洼岛屿。研究方面的技术进步为了探测海水入侵并评估其影响，研究人员利用了ICEYEDInSAR卫星数据和冰川下水模型。道和她在滑铁卢的团队目前正在努力创建新的模型，考虑海水流入盆地和冰川下水流出并与海水混合的影响，以准确预测冰川融化的速度。研究与适应挑战道说："目前，我们还没有足够的信息来说明海水入侵还有多少时间才会不可逆转。通过改进模型并把研究重点放在这些关键冰川上，我们将努力至少把海平面上升的估计时间控制在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。"本文第一作者、加州大学欧文分校（UCIrvine）地球系统科学教授埃里克-里格诺特（EricRignot）博士希望这些研究成果能为研究南极洲冰川下发生的变化提供更多支持。里格诺特也供职于于加州理工学院喷气推进实验室，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，但资金却很滞后。我们2024年的实际预算与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，但现在我们正试图穿着网球鞋攀登珠穆朗玛峰。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433546.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1433546.htm

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

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