探索南极冰盖融化的“源代码”

最近爆​​发了新闻爆炸。英国南极考察局的一个联合研究小组使用机载冰雷达观测南极点附近约5000平方公里的区域。结果发现,南极冰盖底部的冰层正在融化,推测熔化现象可能是由于异常地热引发的。相关研究发表在科学警告网站上。

不仅如此,在冰盖下融化的水就像施加在南极冰盖下部的厚厚的“润滑油”层。它沿着冰盖下的河流和湖泊流向南极洲的海岸线,影响冰层。盖子的移动方向可能进一步影响冰盖的稳定性。那么,导致南极冰盖融化的“源代码”到底是什么? “科技日报”记者在这方面采访了相关人士。

异常地热来源仍是待解谜题

冰盖是指覆盖广大地区极厚冰层的陆地区域。超过99%的南极大陆覆盖了平均厚度超过2,160米的冰盖,并将72%的珍贵淡水资源储存在地球表面。中国气象科学研究院张彤博士告诉“科技日报”,由于南极气候寒冷,冰盖表面的冰雪相对较小,是冰变化的主要原因。薄板是底部的熔化。

然而,最新研究中发现的导致南极冰盖底部融化的异常地热的来源仍然是一个难题。

英国南极考察局推测这种现象背后有两个原因。调查员地理学家Tom Jordan认为其中一个原因是冰盖下的花岗岩含有铀和钾等放射性元素,这些放射性元素释放的热量加热了冰盖。但如果只有放射性元素很热,那么热量就不足以让冰盖年复一年下沉。因此,乔丹推测冰盖下的——岩床后面还有另一个原因。被放射性元素熔化和加热的水很可能像岩床中的温泉水一样。它在冰盖下循环和加热。稳定的热源。然而,这些是发现现象的假设。熔化的真正原因仍然需要更深入的研究和钻探测试。更重要的是扩大探测范围,真正探索南极冰盖融化的“源代码”。

藏在冰盖底部的秘密有待揭开

这次,在南极附近约5,000平方公里的区域观测中,使用了一种不同于遥感的检测方法,即——冰雷达。冰雷达或无线电回波探测是冰川科学家用于研究冰下南极冰盖特征的主要方法。在过去的几十年中,冰雷达已被广泛用于测量冰盖厚度,内部结构和冰下地形。这些参数用于计算冰盖体积和材料平衡,重建过去的冰雪积累和消融速率,以及冰盖动力学和沉积过程。基础。然而,中国极地研究中心副主任孙波表示,由于缺乏观测数据,人类迄今已对冰盖的底部和冰岩的作用有了很深的认识。

全球科学家多年来一直在研究南极冰盖,对冰盖变化现象的理解仍然是冰山一角。 “现有的冰盖变化科学理论无法解释冰盖如此迅速变化的现象。科学家们非常困惑。”孙波说,正因为如此,越来越多的科学家推测冰盖不稳定。手应该隐藏在冰盖的底部。一旦检测到冰盖底部的环境和过程,南极冰盖科学将得到迅速发展。

但是,由于卫星遥感技术只能观察冰盖的表面信息,并且无法获得冰盖内部和底部的变化特征和关键过程,人类还未能准确理解和掌握冰球的关键导致冰盖融化的过程和机制,并不能准确预测。冰盖的未来变化。

然而,大规模南极冰盖的任何微小变化都将对全球海平面,水循环,大气和海洋环流产生重大影响,从而导致一系列社会和环境问题。

冰盖的融化导致全球海平面加速,这不仅对自然环境和生态系统产生深远影响,而且还危害全球沿海地区的社会经济。长期以来,冰盖融化和海平面上升不仅是全世界科学家的研究热点,也是人类面临的严峻挑战。从进化史的角度来看,南极冰盖多次发生在几十年的规模上,冰量的变化引起了海平面迅速上升几米的事件。

然而,由于对冰盖熔化缺乏了解,对全球海平面未来变化的准确估计一直困扰着科学家30年。

南极冰盖是在变薄还是在增厚

如果南极冰盖完全融化,全球海平面上升58.3米。然而,在之前的报告中,据说南极冰盖融化了,而且还有一种增厚。南极冰盖变薄还是变厚?

张彤告诉记者,南极冰盖的增厚或变薄是由材料的增加和损失量决定的。这在学术上被称为“物质平衡”。物质增加的主要来源是降水。有两种类型的物质损失。一个是冰盖的融化,包括表面的熔化和底部的熔化。另一个是冰川流入海洋并最终消融。

在过去的30年里,随着卫星遥感技术和冰覆盖遥感观测的深入发展,科学家们对南极冰盖正在发生的变化有了基本的了解。卫星遥感的最新研究表明,西南冰盖是典型的海洋冰盖,物质损失正在加速。冰川回归是一个不争的事实。东南极冰盖似乎陷入了“冬眠期”。 “现在整个东南极地区,物质大致处于平衡或略微增加的状态,即通过降水获得的量大于融化并流入海洋的量。”张彤指出,“判断南极冰盖是否变厚或变薄。” ,具体取决于具体位置。“

南极冰架减退谁是幕后黑手

在重力作用下,冰从南极内陆高原缓缓流向海岸。延伸到海面的部分称为冰架。冰架闯入冰山,冰山最终在海中融化。

在张彤看来,由于与海洋的接触,冰架底部的熔化更为显着,有些地方每年可达数十米。大多数地区每年大约几米到十米。

在过去的几年里,北京师范大学全球变化与地球系统科学研究所院长程晓鹤从2005年到2011年收集了南极洲外围地区大量雷达卫星的大量原始数据。分析解释,准确测量整个南极地区10多平方公里范围内所有冰架的坍塌,空间尺度超过1平方公里。

“研究发现,虽然南极大陆周围的一些大冰架生长缓慢,但许多较小的冰架坍塌并迅速萎缩。这些经常崩溃的冰架也在变薄。“程晓接受采访时,记者说,以前的研究表明,在气候变化下,温暖的深水流入南极冰架的底部空洞,这加剧了冰架和冰架变薄。不过,他也指出,虽然业界已经认识到冰架下降是南极冰冻损失的主要方式之一,南极冰架崩塌和底部融化对冰架下降和互连的影响仍然是一个未解之谜。 。

[编辑:蔡琳]