美国宇航局继续研究格陵兰岛冰融化和海平面上升

科学家在格陵兰冰盖的表面上测量熔融水

在春季和夏季在格陵兰冰盖顶部形成的溪流和河流是将熔体径流从冰盖到海洋的主要因素。积分:NASA的戈达德太空飞行中心/ Maria-JoséViñas

科学家聚集在格陵兰冰板上的现场数据,以帮助验证用于估计未来海平面上升的气候模型,并将测量融入计算机模型,该计算机模型将创建在冰盖上运行的熔体水径流过程的模拟。

在格陵兰岛的冰盖上,绿松石河流的巨大冰冷景观,并用熔体水湖点缀,一小群橙色野营帐篷在7月底突然出现。营地,回家一周给一支研究人员团队,坐在一个大型快速流动的河流上。刚下游只是一公里,河流落入了一个看似无底的野生粉碎,或在冰中陷入困境。水的低隆隆声,来自科学家的喊道指令进行测量,以及直升机的叶片的碎片在冰冻的景观中听到的所有内容都被听到。

该营地是西格陵兰州的劳伦斯C.史密斯的野外研究现场。史密斯,加利福尼亚大学,洛杉矶和他的地理学教授和主席美国宇航局- 废弃的团队正在研究冰盖的水文 - 如何在融化季节运输水中的流动和河流的转换网络从冰的表面到海洋,有助于海平面上升。

“格陵兰州格陵兰群岛的地表融化已经增加,我们缺乏对生产的水量和运输的严格估计,”美国宇航局总部位于华盛顿州NASA总部的冰冻圈计划科学家汤姆瓦纳说。“NASA资金实地史密斯(史密斯)是因为它有助于我们解释卫星数据,并将来自当地现场网站的测量外推到较大的冰盖中。”

神秘的排水网络

格陵兰主要通过两个流程输送冰海冰:从漫游到海上的冰川和表面熔化径流的冰川脱落。

史密斯表示,“尽管是冰盖”质量平衡中的主导剂,但熔体水部件已经过分研究了浓度的冰损。““这对于冰盖顶部的地表水水文尤其如此,这已经收到了很少的研究。”

少数冰板表面水文研究主要集中在格陵兰群众的巨大熔体水湖上,这可以在几个小时内消失,被冰吞噬。但史密斯和他的团队认为河流沉入冰中的孔中是从冰盖顶部到底部的主要试剂。

“虽然湖排水局突然将大量的水突然到冰盖,实际上它们放入冰盖的水量与通过这些复杂的水的助焊剂相比,它们几乎是微不足道的,但通过这些复杂的,非常有效的排水网络相比[河流]每年夏天划过消融[或熔体]区域的表面,“史密斯说。

除了有助于海平面上升,熔体水径流也加速了冰损:当水通过冰盖渗透并到达下方的岩石时,它略微抬起冰,帮助它朝着海洋速度更快地流动。而且,表面熔体的强度和面积被投射到气候变化增加。

过去十年中,卫星图像分辨率的增加使研究人员更好地映射熔融水河,并确定良好的候选人。尽管如此,在熔体区设定营地是非常具有挑战性的:国家科学基金会将设备和人员运输到格陵兰州。然后,所有的研究人员和工具都必须从最近的城镇脱离冰盖 - 在史密斯的案例中,在格陵兰岛西部克兰·鲁士园Q。研究人员经常要搬家,因为融化很快让一切都太湿透了。更重要的是,科学家们竭尽全力确保安全:有人在寒冷的水域中滑落和落在寒冷的水域中,他或她将迅速扫荡到莫林没有任何救援,永远消失。出于这个原因,研究人员必须在河边工作时系绳绳索。

史密斯阵营附近的莫林排出了流量的集水区,或流向河流的单一网络,包括大约27平方英里(70平方公里)的格陵兰冰盖。由于营地的河流接近污水孔,它的水域深入切成冰墙并雕刻陡峭的峡谷。该团队标志着没有明亮的橙色磁带的无泪区的极限,将他们的数据收集限制在安全的河岸。尽管如此,研究人员仍然是为了避免跌落,而它们在水面上来回移动的仪器,这是一个称为声学多普勒电流分析仪的仪器,该仪器通过水冲击声波来测量河流流动的深度和速度。

进一步上游,史密斯部署了配备GPS和其他几个传感器的三艘自主漂移船。随着仪器漂浮在河流下,他们通过卫星传播它们的坐标,加上温度数据和与声纳进行的深度测量,直到它们被莫林吞咽。

数据将允许研究人员计算进入污水孔的水量。史密斯的团队将使用现场测量来校准卫星采取的远程估计,例如美国宇航局的重力恢复和气候实验(Grace)和商业世界观航天器等卫星,以及美国宇航局的运营冰桥等飞机任务。现场数据将允许研究人员核实用于估计未来海平面上升的区域气候模型的模拟。它们还将将远程和现场测量融入计算机模型中,以创建在冰盖上运行的熔体水径流过程的模拟。

补充研究

19月19日,史密斯在格陵兰冰单上的营地有访客:研究人员Marco Tedesco是纽约市纽约市学院的副教授,格鲁吉亚大学的气候学家汤姆米特。这两位科学家正在考虑盆地的玻璃杯(反映阳光的能力)。在融化季节期间的反诉变化,因为熔化使雪和冰晶生长并变得不那么反射。同时,诸如烟灰,灰尘和生物材料的暗材料正在冰的表面变暗。冰越冰,吸收的能量越多,导致更多的熔化。

从直升机,泰德斯科和MOTE飞行了一种新的光谱仪的原型 - 一种测量太阳灯强度的仪器:首先指向天空,计算太阳辐射下降了多少,然后向下看看能量冰盖吸收。研究人员还在从在直升机的腹部安装下的数码相机收集地理位置的非常高分辨率的图像。

泰特布洛说,他和MOTE与史密斯的现场网站重叠了他们的数据收集,因为这两个项目是“非常互补”。

“他们互相补充,因为Albedo推动了融化,融化正在产生正在创造河流研究的径流,”泰德斯科说。“我们将为Larry为这一领域提供一条非常详细的Albedo地图,他将使用它更好地了解熔化,更强烈或更不强烈,以及喂养他的溪流和河流的水域来自。”

Mote, Tedesco and Smith’s research is only a portion of the complementary research that NASA is funding this summer in Greenland: the agency provides funds for dozens of projects that look into factors such as the role of warming ocean waters in melting glaciers from below, or how the land rebounds as it sheds ice. All of them with an ultimate goal: to increase our knowledge of how fast and how much Greenland will impact sea level rise in the upcoming decades.

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