NASA的数据显示,南极冰层下方温暖海水的冲刷让冰川消失速度加快了
南极西南部的墨菲火山,位于本研究关注区域稍东处。
John Sonntag
根据本周《自然-通讯》发表的一项研究Rapid submarine ice melting in the grounding zones of ice shelves in West Antarctica显示,2002-2009年南极洲西部冰川的坚冰消融了几百米,作者提出导致这一急速消融现象的原因是该区域水下流入的温暖海水增加,加快了侵蚀冰川的速度。
南极洲西部的阿蒙森海湾是全南极冰川消融最快的区域。海边的冰层悬浮在海水中形成冰架,温暖的海水通过大陆架从下方流入,缓慢侵蚀冰块,使得冰架变薄。冰川接地线指的是冰川底部与海水最初接触的位置,也是冰架的起点。这里也是海水侵蚀冰川最明显的地区,冰层被融化时,接地线也随之后撤。
在这次研究中,加州理工学院的Ala Khazendar及同事主要关注阿蒙森海湾附近的 三个冰川——Pope、Smith和Kohler冰川,以及附近海中的Dotson和Crosson两个冰架。其中Crosson冰架在1994年至2012年间,仅表面冰面高度就以每年7米的速度在下降。2002-2009年是过去三十年中冰层损失最快的时期,但是直到目前为止,确切的冰块消融程度仍未得到充分量化。
对Smith冰川和Pope冰川的调查显示了其a)表面冰层高度和b)整个冰层的厚度变化。作者据此推论2009年Smith冰川接地线已撤过这一区域,致使其悬浮于水中。
Khazendar et al.
于是作者使用NASA冰桥行动(Operation Icebridge)收集到的航测数据,检测上述的消融速度和接地线位置变化。冰桥行动是NASA在2009年第一颗冰、云和陆地高程卫星(ICESat)退役后,2017年第二颗ICESat接班前,使用一系列飞机对极地冰层进行监测的行动。作者使用该行动声学雷达成像、激光地形测绘数据和多颗卫星对冰川接地线的成像数据,通过对地形的直接成像对冰川消减的速度进行定量分析。
作者报告称,2002-2009年冰川消融明显但不均衡:最严重的Smith冰川每年厚度下降多达70米,厚度总计下降了近500米。经度为-113.5°至-115度的区域在2002年很可能已经因接地线后撤而悬浮在水中,即使不是,在2009年也必定是了。2009-2014年,Pope和Kohler冰川消融减弱,速度也区域稳定;而Smith冰川消融速度依然居高不下。作者认为,其原因是Pope和Kohler冰川的接地线后撤到了较浅的水域,温暖的海水流入有所减少;但Smith冰川的接地线后退至一个深槽,依然有大量温暖的海水能冲刷冰层下方,导致冰川消融持续严重。
该发现支持之前存在的这一假说:在21世纪头十年的中期,阿蒙森海湾冰架下的温暖海水流入显著增加了,而海洋和地形因素会对冰川消融速度产生综合影响。另外作者认为,在观察冰川快速消融,尤其是接地线迅速后撤的区域时,声学雷达成像技术是卓有成效的手段。ⓝ
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Rapid submarine ice melting in the grounding zones of ice shelves in West Antarctica
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