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温暖的海水袭击南极洲冰架的边缘 创造海平面上升的条件

  • 科学
  • 2019-10-10 09:42:31

一项新的研究表明,温暖的海水的颠倒“河道”正在从下方侵蚀南极漂浮的厚冰架的破裂边缘,有助于创造导致冰架破裂和海平面上升的条件。

今天发表在《科学进展》上的研究结果描述了一个新的过程,该过程对南极洲的冰的未来以及该大陆对海平面上升的贡献至关重要。模型和预测尚未解决新的理解和令人不安的情况,这种情况已经在进行中。

获得博士学位的艾莉说:“温暖的水循环正在这些冰架的最脆弱的地方进攻。”位于科罗拉多大学博尔德分校(CIRES)的国家冰雪数据中心。Alley现在是俄亥俄州伍斯特学院地球科学的客座助理教授。她说:“这些影响很重要。”“但是到底多少,我们还不知道。我们需要。”

冰架在陆地冰原边缘漂浮在海洋上,南极大陆约四分之三被这些冰原延伸所包围。架子可以被峡谷状的墙壁和海底的颠簸所束缚。当受到这些基岩障碍物的约束时,冰架会减缓从大陆内部向海洋的冰流。但是,如果冰架撤退或崩塌,陆地上的冰就会更快地流入海洋,海平面上升的速度就会加快。

科学家的新工作着重于两个共同削弱冰架的因素。首先,流冰经常沿着其边缘或“剪切边缘”伸展和破裂,特别是当冰流很快时。“在MODIS和其他卫星图像中,您可以看到所有这些裂缝。”

研究小组报告说,当这些崎features的地形流向海洋并成为浮冰架的一部分时,它们很容易受到温暖的海水羽流从下方侵蚀的影响。

卫星图像(下面的视频)显示,东格茨冰川架剪切边缘下方的基底通道末端形成了多年生植物(开阔水域)。《科学进展》杂志上的一项新研究阐明了温暖的海水和冰动力学如何共同削弱南极冰架的边缘,使其更容易破裂。图片来源:Karen Alley /伍斯特学院和NASA MODIS / MODIS南极冰架图像档案CU Boulder的国家冰雪数据中心。

温暖和淡水比寒冷和咸水更易漂浮,因此它倾向于“发现”浮冰中的高点,有时会形成一种“颠倒的河”,这种河可长至数英里宽,长数十英里。Alley和她的同事几年前首次绘制了这些河流或“基础河道”的地图,发现它们原本是光滑的冰面中的皱纹或凹陷。

现在,他们将它们放在一起,显示出大型基础通道更有可能在快速流动的冰架的剪切边缘(最薄弱的部分)形成。当冰仍在陆地上时,在剪切边缘形成大的槽,当冰流到海洋上时变成薄点。温暖的海水会在冰架底部发现薄弱点,从而进一步侵蚀和削弱边缘,使冰架更容易退缩和塌陷。

过去,研究人员不知道温暖的烟羽在冰架边缘之下如此普遍。Alley的团队使用卫星图像显示,在南极变化最快的许多冰川的切变边缘尽头,温暖的水上升到地表,融化了海冰,并形成了被称为“ polynyas”的开阔水域。该研究发现这些多年生菌在同一地点逐年形成,这意味着热水确实在薄而薄的冰架剪切力之下窜流。

Alley说,这些过程似乎发生在南极和格陵兰的冰架上,尽管新工作集中在南极冰川上。

该研究小组发表了较早的研究成果,重点研究了融水对冰架表面的破坏作用。CU Boulder的CIRES高级科学家Ted Scambos说:“现在,我们看到了一个新的过程,其中热水从下面切入架子。”“就像刻划一盘玻璃一样,低谷使架子变得脆弱,几十年来,它消失了,使冰原腾出了空地,可以更快地驶入海洋。”

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