科学家揭开格陵兰接地带融化之谜

科学家揭开格陵兰接地带融化之谜彼得曼冰川排水量约占格陵兰冰原的4%，它正无情地向北冰洋移动。一项新的观测和建模研究表明，冰川比以前想象的更容易受到温暖海水侵入其底部的影响，从而导致加速融化，并增加未来海平面上升的潜在严重性。图片来源：EricRignot/UCI在最近发表在《地球物理研究快报》上的一篇论文中，由加州大学洛杉矶分校领导的研究小组利用欧洲多项卫星任务提供的雷达干涉测量数据绘制了彼得曼冰川的潮汐运动图，并利用麻省理工学院的通用计算模型估算了气候变化对冰川、海水和陆地等复杂环境的影响。冰川与海洋相互作用认识的进展"卫星数据显示，随着潮汐的变化，冰川会移动几公里（或几千英尺），"第一作者、加州大学洛杉矶分校地球系统科学博士候选人拉特纳卡尔-加迪（RatnakarGadi）说。"通过将这种迁移计入麻省理工学院的海洋数值模型，我们能够估算出2000年到2020年间冰层大约会变薄140米（460英尺）。平均而言，融化速度从20世纪90年代的每年约3米增加到2020年代的每年10米。"该论文的资深合著者、加州大学洛杉矶分校地球系统科学教授埃里克-里格诺特（EricRignot）说，他的团队近年来进行的这项研究和其他研究使极地冰川研究人员对海洋和冰川相互作用的思考发生了根本性转变。"长期以来，我们一直认为冰与海洋之间的过渡边界是尖锐的，但事实上并非如此，它扩散到一个非常宽的区域，即'接地带'，有几公里宽，"里格诺特说，他同时也是美国宇航局JPL的高级研究科学家。"海水随着该区域海洋潮汐的变化而涨落，并从下往上有力地融化接地冰"。加迪说，根据模型预测，接地带空腔口附近的融化率最高，高于冰架空腔内的其他地方。冰下水温升高和海水入侵增加，解释了沿彼得曼中央流线观测到的冰层变薄的原因。根据这项研究，接地带空腔的拉长形状是导致冰加速融化的主要原因。在仅考虑海洋温度升高的情况下运行数值模型时，研究小组发现冰层变薄了约40米。在第二次建模中，接地带空腔从2公里增加到6公里，在这种情况下，冰层变薄增加到140米。对未来海平面上升预测的影响加迪说："这些建模结果得出结论，接地带长度的变化比单纯的海洋温度升高更能显著增加融化量。研究人员指出，接地带冰雪融化减少了冰川流向大海时的阻力，加速了冰川的后退。研究人员说，这是预测未来海平面上升严重程度的一个关键因素。"里格诺特说："本文发表的结果对冰原建模和海平面上升预测具有重大意义。早先的数值研究表明，如果将接地带的融水计算在内，冰川质量损失的预测值将增加一倍。本研究的建模工作证实了这些担忧。冰川在海洋中的融化速度要比之前假设的快得多。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424271.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1424271.htm

潮汐冰川为何以前所未有的速度消退？科学家发现新线索

潮汐冰川为何以前所未有的速度消退？科学家发现新线索新的研究发现，水下冰川冰层中微小的加压气泡的破裂可能解释了为什么潮水冰川正在以惊人的速度后退。研究发现，这种有气泡的冰川融化速度是无气泡冰川的两倍多，这表明有必要调整目前没有考虑这些气泡的气候模型。作者说，潮水冰川正在迅速后退，导致格陵兰岛、南极半岛和全球其他冰川化地区的冰量损失。"我们早就知道冰川冰层充满气泡，"OSU工程学院海岸工程助理教授、本研究负责人MeaganWengrove说。"只有当我们开始讨论这一过程的物理学原理时，我们才意识到这些气泡的作用可能不仅仅是在冰融化时在水下制造噪音。"冰川结冰是雪压实的结果。当冰从冰川上层到达冰川深处时，雪花之间的气泡被困在冰晶之间的孔隙中。每立方厘米大约有200个气泡，这意味着冰川冰层中大约有10%是空气。"这些气泡与保存冰芯中研究的古代空气的气泡是一样的，"合著者、冰川学家、OSU地球、海洋和大气科学学院教授ErinPettit说。"这些微小气泡的压力非常高，有时可达20个大气压，是海平面正常大气压的20倍。"阿拉斯加彼得斯堡附近莱孔特海湾的冰川冰面。资料来源：俄勒冈州立大学她补充说，当气泡冰到达与海洋的交界处时，气泡就会破裂，发出"啪啪"的声响。冰川冰层中存在加压气泡的现象早已为人所知，但还没有研究探讨过气泡对冰川与海洋交汇处融化的影响，尽管众所周知气泡会影响从工业到医疗等多个过程中的流体混合。这项研究中进行的实验室规模实验表明，气泡可以解释潮水冰川观测到的融化率与预测的融化率之间的部分差异，Wengrove说："在融化过程中，这些气泡的爆裂及其浮力为海洋边界层注入了能量。"研究人员了解到，冰川融化的速度是没有气泡的冰川融化速度的两倍多。Pettit说："虽然我们可以测量格陵兰岛过去十年的总体冰流失量，也可以从卫星图像中看到每块冰川的退缩情况，但我们还是要依靠模型来预测冰的融化速度。目前用于预测潮汐冰川冰洋界面冰融化的模型并没有考虑到冰川冰中的气泡。"作者指出，目前，美国国家航空航天局（NASA）提供的数据显示，约60%的海平面上升归因于冰川和冰盖的融水。Wengrove说："对于一个社区来说，为水位上升10英尺制定计划要比为水位上升1英尺制定计划困难得多。这些小气泡可能会在理解未来关键气候情景方面发挥巨大作用。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382805.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1382805.htm

格陵兰岛最大的浮冰舌正在融化

格陵兰岛最大的浮冰舌正在融化格陵兰东北海岸的北纬79°冰川形成了一条长达80公里的浮冰舌。近几十年来，冰川冰舌几乎没有变短，但却变得越来越薄。图片来源：阿尔弗雷德-魏格纳研究所/丽贝卡-麦克弗森通过应用基于计算机的模型，他们能够证明来自大西洋的暖流流入欧洲北海，并最终进入冰川舌下的洞穴，从下面融化冰层。他们的研究结果刚刚发表在《自然-通讯》杂志上，为更精确地预测格陵兰冰原的未来和全球变暖导致的海平面上升铺平了道路。格陵兰岛的巨大冰原蕴藏着近300万立方千米的水。如果它完全融化，全球海平面将上升7米多。冰原的一部分--格陵兰东北部冰流--流入格陵兰海岸的两大海洋出口冰川：尼奥加尔弗约尔兹约尔登冰川（或79NG冰川）和扎卡里亚伊斯特罗姆冰川（或ZI冰川）。这两条冰川流入格陵兰海，20年前在这里形成了两条巨大的浮动冰川舌。早在2010年代，ZI冰川就失去了它的浮动冰舌，而79NG冰川的冰则继续通过峡湾流向大海，形成一个宽约20公里、长约80公里的冰川带。79NG冰川的稳定性"为什么这个格陵兰岛上最大的浮冰舌--显然--如此稳定？哪些因素将决定它的最终命运？因为79NG冰舌受到周围环境的保护。"阿尔弗雷德-魏格纳研究所、亥姆霍兹极地与海洋研究中心（AWI）的物理海洋学家克劳迪娅-韦克尔（ClaudiaWekerle）解释说。"但从以前的研究中，我们知道在1999年到2014年期间，冰层厚度大约减少了30%，因为--至少我们是这么认为的--由于暖水流入，冰层底部的融化率显著增加。"但说到冰下的洞穴，直到最近才有零星的水流和海洋温度测量数据。"多亏了我们的高分辨率海洋模型，现在，我们第一次能够就洞穴中的水流得出结论"。第一作者克劳迪娅-韦克尔（ClaudiaWekerle）和她的团队依靠的是AWI开发的海洋模型FESOM2（Finite-Element/volumESeaice-OceanModel）。该模型的与众不同之处在于：它还能以高分辨率模拟较小的海洋区域，因此更加逼真--在这种情况下，79NG冰舌下的洞穴就是如此。为了得出结论，研究小组将洞穴及其附近地区的模型分辨率提高到700米。"相比之下，我们的高分辨率北极模型的分辨率为4.5公里，而海洋模型的典型分辨率大约为25公里，甚至更低。由于分辨率高，FESOM2可以准确地再现冰川的地形。这对于大西洋暖流的流入尤为重要，暖流通过一条大约5公里宽的海沟流入冰川洞穴。"对未来气候预测的影响这位AWI研究员说："利用我们的模型，我们能够确定浮冰舌底部高融化率的原因。在这方面，有两个重要因素"。首先，由于全球变暖，在过去的几十年里，更多的地表融水进入格陵兰冰原，穿透冰层。部分淡水流向冰川的接地线--冰不再与地面接触而开始漂浮的地方--并从冰川下流入冰洞。"在这里，它加强了洞穴内的水循环，增加了冰与水的接触，从而增加了冰底部的融化"。此外，在过去几十年里，格陵兰东北大陆架上大西洋水层的温度普遍上升。这些相对温暖的海水源自大西洋，流经北冰洋，在弗拉姆海峡向西循环，然后到达格陵兰东北部的大陆架，最后到达79NG。较暖的海水通过冰崩前沿的海沟流入洞穴，并融化冰舌的底部。"我们的研究确定，大西洋水层中较高的海洋温度是决定融化率的主要原因，而不是冰川下融水流入量的增加"。有了这些发现，专家们现在可以采取下一步行动：在进一步的模拟中，他们计划预测79NG在各种气候情况下的未来发展。但有一点已经很清楚：如果冰舌完全消失，将对其背后陆地冰层的稳定性以及海平面的逐步上升产生深远影响。毕竟，如今格陵兰东北部冰流在陆地上向海流动的速度比几年前要快得多。而这--正如2022年的一项研究显示的那样--是79NG南部扎卡里亚伊斯特罗姆冰舌消失的直接结果。克劳迪娅-韦克尔说："这就是为什么要对海平面上升和其他气候变化影响进行可靠预测，就必须密切关注和了解格陵兰冰原整体及其与海洋的接触区域，这对冰原的未来发展至关重要。其中一个关键区域就是格陵兰岛东北海岸的北纬79°冰川。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425942.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425942.htm

格陵兰冰川融化速度比20年前快五倍

格陵兰冰川融化速度比20年前快五倍哥本哈根大学科学家说，在过去20年里，全球变暖使格陵兰岛冰川融化的速度加快了五倍。路透社报道，格陵兰冰盖融化的情况尤其令人担忧，因为这古老的冰盖如果完全融化，海平面至少会上升6米。哥本哈根大学地球科学和自然资源管理系助理教授比约克说，对该地区1000座冰川进行的一项研究，揭示了格陵兰冰盖的融化速度进入了一个新阶段。比约克说：“地球上的温度与我们观察到的冰川融化速度的变化之间，有非常明显的相关性。”科学家通过卫星图像和20万张老照片，研究了130多年来格陵兰冰川的发展情况，结论是冰川面积平均每年缩小25米，而20年前则是每年约缩小5、6米。欧盟科学家本月早些时候说，现在全球气温已比工业化前气温高出近1.2摄氏度，今年“几乎肯定”是12万5000年来。丹麦奥胡斯大学气候研究所所长奥尔森说，降低气温需要全球共同努力尽量减少大气中的温室气体排放，“我相信这些冰川会继续加速融化”。格陵兰岛的冰川经常被用来预测气候变化对格陵兰冰盖的影响。丹麦和格陵兰地址调查局（GEUS）高级研究员科尔根说：“如果我们开始看到冰川质量的损失速度比上个世纪快几倍，那我们就可以预期冰盖也会出现相同情况，只是速度比较慢，时间也比较长。”2023年11月11日1:20PM

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

研究：冰川消融致海平面上升程度或被低估

研究：冰川消融致海平面上升程度或被低估世界第二大冰盖格陵兰岛冰盖快速融化，引发了人们对海平面上升及其对环境影响的担忧。一项新研究表明，因极地冰川消融导致未来海平面上升的程度可能被低估。美国加利福尼亚大学欧文分校等机构的研究人员利用卫星收集的相关数据，对格陵兰岛西北部的一个主要海洋冰川——彼得曼冰川的接地线（冰川漂浮部分与接地部分的分界线）迁移情况和冰层融化速度进行了观测分析。在传统预测海平面上升的冰盖融化模型中，冰川接地线不会随潮汐周期迁移，接地线冰层也不会融化。研究人员在新一期美国《国家科学院学报》上报告说，彼得曼冰川的接地线会随潮汐周期发生变化，形成一个宽的“接地区”。由于全球变暖的影响，温暖的海水会侵入冰川下，使“接地区”的冰层以更快的速度融化。论文作者、加利福尼亚大学欧文分校地球系统专家埃里克·里尼奥说，冰层和海洋的互相作用使冰川对海水变暖变得更加敏感。如果传统预测海平面上升的冰盖融化模型将这一新发现考虑在内，关于冰川融化导致海平面上升的预测可能会更高。研究人员建议，鉴于“接地区”在冰川融化中的重要作用，未来应该对该地区冰川与海洋之间的相互作用作进一步详细研究。