一项新的研究显示,2017年至2020年期间,南极洲收缩最快的冰川之一松岛冰川加速滑入大海,五分之一的相关冰架脱落成为巨大的冰山。
根据《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters) 2010年的一份报告,冰川在近代历史上的另一次加速,在20世纪90年代至2009年之间,当时温暖的洋流侵蚀了冰架的底部,破坏了其结构,导致冰川加速向开放水域移动。
冰架位于冰川向海的边缘,与两边的陆地以及下面的一些海床相摩擦,因此减缓了流入西南极洲阿蒙森海的冰川流动。根据2010年的研究,随着这道冰冻屏障在20年的时间里融化,冰川向海洋移动的速度从每年1.5英里(2.5公里)加速到每年2.5英里(4公里)。
但是,根据周五(6月11日)发表在《科学进展》杂志上的一项新研究,过去的加速是由冰架的融化造成的,而这次,是一个更加突然、戏剧性的过程推动了加速。基本上,随着冰川的移动,其冰架上出现了表面裂缝和很深的裂缝;华盛顿大学应用物理实验室的冰川学家Ian Joughin是该研究的第一作者,他告诉《生活科学》杂志说,这一网络的裂缝在好几个地方都出现了,周期性地导致巨大的冰架断裂。
研究小组发现,当冰架的面积缩小了约20%,即减少了251平方英里(651平方公里)的面积时,冰川靠近其边缘的速度增加了12%。在由卫星数据拼接而成的高分辨率冰川视频中,可以看到冰架的两侧与海岸线交错,同时冰架中心出现了巨大的裂缝, 198彩娱乐注册网址就在这里,官方注册才安全有198彩注册保障。欢迎联系总代理索取注册优惠相关信息。,然后突然断裂。
克莉丝汀·道(Christine Dow)说,崩解是指冰山从冰架上断裂出来,“人们早就知道它的重要性,但这项研究表明,一些地方的浮冰融化对冰川的影响要比其他地区大得多。”加拿大安大略省滑铁卢大学冰川水文和冰动力学研究主席,在一封电子邮件中告诉趣味科学。
“这是一个有趣的发现,它解释了冰川最近的许多变化。然而,还需要更多的工作来发现冰川崩塌的速度,”Dow说,他没有参与这项新研究。她说,例如,目前还不清楚是什么导致了这些令人头疼的裂缝的形成,也不清楚这些裂缝将来是否会更频繁地出现,也不清楚冰川下的水流如何推动这一过程。
Joughin说,这一发现确实暗示松岛冰架的崩塌速度可能比之前预测的要快——在未来的几十年里,而不是几个世纪。反过来,这会加速整个冰川的崩塌。但正如陶氏所提到的,崩盘的确切时间仍不确定。他说:“变化非常迅速,令人担忧,但不会立即造成灾难性的后果。”“一夜之间不会发生什么事。”
根据美国宇航局地球观测站的数据,松岛冰川和邻近的思韦茨冰川所含的冰足以使全球海平面上升约4英尺(1.2米),如果所有这些脆弱的冰都崩塌到海里的话。乔因说,目前,松岛冰川每年贡献约0.006英寸(0.167毫米)的海平面上升,但这一速度在未来可能会增加。
过去的研究表明,所谓的“接地线”(即浮动冰架首先与海底失去接触的地方)上的融化是如何推动冰川先前加速的。Joughin解释说,随着接地线的后退,这些加速是断断续续发生的,因为冰的流失导致冰川向前伸出,198彩票是那个集团旗下的子品牌,听198彩票总代说198彩平台好像是合乐的姐妹网站,直到它被海底的一个新山脊卡住。在这一系列的加速之后,冰川的速度在2009年到2017年中保持了相当稳定。
为了了解冰川最近发生了什么,Joughin和他的同事使用了哥白尼Sentinel-1卫星的图像,该卫星由欧洲航天局操作,配备了合成孔径雷达(SAR)。Joughin说,合成孔径雷达(SAR)图像看起来像黑白照片,但不是对可见光进行快照,而是将无线电波投射到地形上,然后记录反射回来的信号。
从2015年开始,哥白尼的Sentinel-1卫星每12天拍摄一次松岛冰川的快照,然后在2016年秋季之后,他们开始每6天收集一次数据。研究人员检查了2015年1月至2020年9月间收集的所有数据,并使用大量图像创建了冰流的详细视频。
该团队发现,在这段时间内,冰架的崩解速度增加了一倍多,从2017年9月开始,崩解的冰架失去了与其南部边缘海岸线的重要联系。这似乎与冰川的突然加速相吻合,在接下来的三年里,随着更多的冰山从冰架上崩解,冰川的速度继续加快。与此同时,研究小组指出,现有数据显示,该地区“海洋温度变化没有明显变化”,这意味着融化导致的冰架变薄可能不是原因。
为了更好地理解是什么触发了2017年到2020年的加速,该团队制作了一个冰川和冰架的冰流模型,考虑到当地的环境条件。他们测试了如果最外层的大陆架都没有断裂入海,模型会做什么,他们发现速度并没有他们在SAR影像中看到的那么显著。然后,研究小组试着像现实生活中那样,砍掉冰架上的大块冰块,因此冰川加速了。
乔因说:“我做的唯一改变就是移除了那部分冰架。”“这个模型的速度非常接近在自然界中观察到的速度。”
也就是说,198客户端APP198优惠活动如何登录,尽管模型非常接近SAR影像,但浮冰的真实流速和模拟流速“仍然不匹配”,尤其是流向冰架向海边缘的流速,Dow说。她说,这暗示了一些物理系统可能对冰流起作用,但在模型中仍然缺失。
“目前还不清楚这些缺失的部分对决定松岛冰川的未来有多重要,”陶氏告诉Live Science。
例如,陶氏化学自己的研究小组目前正在调查冰川下面的水流对冰川上面的冰的融化速度起什么作用。这些冰下的水是由于移动冰川的摩擦和地下地球的地热而积累的;最终,淡水从冰川下滑出,进入冰架下的空洞,从而混合了那里发现的咸海水。陶氏指出,这可能会导致更多的温水流向接地线,并“可能导致冰架更快地消退”,但新的模型没有考虑到这一过程。
科学家们还必须解决另一个缺失的难题:当冰架出现深层裂缝时,是什么最终导致冰山断裂?
Joughin说,虽然科学家可以很好地模拟融化导致的变薄,“关于大陆架断裂的部分进入了断裂力学,”这是一个棘手的物理因素,在地震预测中也起作用。“底线是……很难说什么东西会破裂或破裂,”他说。他指出,如果能更好地预测冰山何时从冰架上崩解,科学家就能更好地预测冰川随后的加速速度,以及相关的海平面上升。
但Joughin说,即使冰川在不久的将来再次加速,它对海平面上升的影响也不会突然飙升到每年几英尺的灾难性水平。此外,冰川目前每年贡献约0.006英寸的海平面上升,所以“即使你把这个数字增加两倍,我们每年也只会增加0.5毫米(0.02英寸),”他说。