冰川冰损的解剖学:冰川比冰块更复杂

美国宇航局科学家南极洲

美国国家航空航天局的科学家们拖着科学仪器和寒冷天气的装备穿越南极洲的冰天雪地。该小组的任务是收集地面数据,以验证IceSat-2卫星测量的准确性。来源:NASA / Kelly Brunt

气候变暖正在对格陵兰岛和南极洲的冰川造成损害,从表面上下融化它们。冰川融化得越多,海平面就会上升得越高。

当冰块暴露于热源时,如温水或空气,它融化。因此,温暖的气候导致我们的冰川和冰盖融化并不奇怪。然而,预测冰川和冰板将融化,海平面升高的关键部件 - 海平面的关键部件 - 并不直接。

冰川和冰盖的结构比冰块更复杂。当雪积累时,它们形成了多年的新雪被压缩成冰。随着他们的成长,他们开始缓慢地在自己的重量的压力下移动,拖着较小的岩石和整个土地的碎片。冰川冰延伸,以覆盖大型陆地,正如在南极洲和格陵兰岛一样,被认为是冰盖。


格陵兰岛和南极洲是世界上大部分冰川的家园,包括仅有的两个冰原,这使它们成为科学家特别感兴趣的地区。结合,这两个地区也包含足够的冰,如果一下子融化,海平面将提高了近215英尺(65米),使他们的研究和理解不仅是有趣的,但我们的短期适应性和长期生存的关键在一个变化的世界。信贷:美国宇航局

导致冰川和冰盖失去质量的过程也更加复杂。当它暴露于环境(温暖)空气时,冰块的表面熔化。虽然暖气肯定融化了冰川和冰盖的表面,但它们也受到其他因素的显着影响,包括海洋水,它们围绕着它们,即使是他们自己的融解。

格陵兰岛和南极洲是世界上大部分冰川的家园,包括仅有的两个冰原。这些厚厚的冰层——分别约有10000英尺(3000米)和15000英尺(4500米)厚——包含了地球上储存的大部分淡水,这让科学家们特别感兴趣。结合,这两个地区也包含足够的冰,如果一下子融化,海平面将提高了近215英尺(65米),使他们的研究和理解不仅是有趣的,但我们的短期适应性和长期生存的关键在一个变化的世界。

格陵兰岛的冰流失

当落下并在其表面倒塌的雪数(积聚区域)的雪量等于通过熔化,蒸发,犊次的冰量造成的冰量时,冰川被认为是“平衡”。

但北极的年度空气温度越来越快,而不是世界上的任何地方,格陵兰岛不再可实现。岛屿潮水冰川周围的温暖海水也是有问题的。

“这基本上像一个吹风机指向一个冰块,冰块时还坐在温暖的壶水,”乔希·威利斯说,首席研究员的美国宇航局的海洋融化格陵兰岛(OMG),一个正在调查的项目的影响在该地区的海水温度对融冰。“冰川被来自上面和下面的热量同时融化。”

虽然温暖的空气和温水单独有助于融化,但熔融水之间的相互作用来自冰川和温暖的海洋水也发挥了重要作用。


当夏季温暖的空气融化冰川表面时,融水会在冰层上钻出洞来。它一路走到冰川底部在冰川和冰川床之间,最终在冰川底部形成羽流,进入周围的海洋。融水羽流比周围的海水轻,因为它不含盐。所以它上升到表面,在这个过程中混合了温暖的海水。然后温暖的水摩擦冰川底部,导致更多的冰川融化。这通常会导致冰川前端或末端的裂冰——冰裂开并断裂成大冰块(冰山)。来源:美国国家航空航天局

当夏季温暖的空气融化冰川表面时,融水会在冰层上钻出洞来。它一路走到冰川底部在冰川和冰川床之间,最终在冰川底部形成羽流,进入周围的海洋。

融水羽流比周围的海水轻,因为它不含盐。所以它上升到表面,在这个过程中混合了温暖的海水。然后温暖的水摩擦冰川底部,导致更多的冰川融化。这通常导致冰块裂缝和冰川的前端或末端分成大型冰块(冰山)。

海底格陵兰

这张图片显示了格陵兰岛西北海岸附近的海底区域,这是NASA海洋融化格陵兰(OMG)任务的一部分。这个为期五年的“地球冒险”亚轨道任务将测试海洋变暖和格陵兰岛冰层流失之间的联系。这里显示的数据将被用来了解温水到达冰川边缘的路径。水面上的颜色叠加显示了海床的深度,深蓝色代表了超过1000米的深度。一条深沟延伸到康奈尔冰川的南部和西部,如右上角所示。来源:美国国家航空航天局/姓名

格陵兰岛周围海床的复杂形状影响了温暖的海水融化的容易程度。它在一些地区提供了一道屏障,阻止大西洋深处温暖的海水到达冰川前缘。然而,水下地形,很像水面地形,包括其他特征,如深谷。峡谷切入大陆架,大西洋的海水得以进入。在这些水域中的冰川比那些温暖的海水被水下山脊或岩床阻挡的冰川融化得更快。

南极洲的冰流失

在发生类似表面和海洋融化过程的南极洲,冰盖所处的地形和基岩极大地影响了冰盖的稳定性及其对海平面上升的贡献。

研究人员根据冰层和基岩之间的关系将南极洲分为两个区域。东南极洲,也就是横贯南极山脉(Transantarctic Mountains)以东的地区,海拔极高,拥有地球上最厚的冰层。冰盖下的基岩大部分也高于海平面。这些特征有助于保持东侧相对稳定。另一方面,西南极洲海拔较低,大部分冰盖较薄。与东部不同,南极洲西部的冰盖位于低于海平面的基岩上。

南极地区定位器地图

来源:美国国家海洋和大气管理局

“在南极洲西部,我们发现这些冰川位于水下的基岩上。就像在格陵兰岛,在寒冷的表层下面有一层温暖的海水。所以这些温暖的水可以流到大陆架上,然后一直流到冰架下面,也就是冰川和冰原延伸出来的浮冰。”“水从下面融化冰架,这可能导致它们变薄和断裂。”

这重要的是因为冰架就像软木塞一样。他们握住从上游流动的冰,减缓了它在海洋升起海平面的海洋的方法。当冰架轮滑时,软木塞基本上被移除,让更多的内陆冰自由进入海洋。此外,这导致接地区的退缩 - 冰与基岩分离并开始浮动的区域。


可视化显示海洋电流如何在南极洲的松树岛冰川下流。随着水在冰架下方的方式,它从底部侵蚀冰架,导致它变薄。使用“估计海洋”(ECCO)V3海洋循环模型的“估计海洋”(ECCO)V3海洋循环模型的“参考升降模型”(REMA)表面高度和450米床地形和冰厚床上床上南极洲v1数据集。从NASA的Landsat 8卫星的场景映射了表面。分别用于上面和海拔4和15以下的夸张因素 - 用于清楚起见。信用:美国宇航局/辛迪斯塔尔

来自美国宇航局戈达德太空飞行中心和马里兰大学的ICESat-2科学家凯利·布伦特说:“搁浅区勾勒出了浮冰,这些浮冰已经被计入了海平面预算,而浮冰没有被计入预算。”“浮冰就像漂浮在玻璃杯里的冰块。当它融化的时候不会溢出杯子。但当非浮冰加入海洋时,就像在杯子里加入了更多冰块,这会导致水面上升。”

西南极洲的基岩也是反向倾斜 - 意味着边缘越高,内陆进一步进一步变得更深。因此,每次接地区撤退内陆时,较厚的冰暴露在海水中,冰川或冰盖变得越来越深。这甚至可以从上游进入海洋流动。

“它在西南极洲有关,因为我们将接地区推回来,向下,反向斜坡意味着真的没有逆止器,没有什么可以中断这种熔化和撤退的循环,”布伦特说。“我们在冰盖下的基岩地图并不像格陵兰那样全面,部分原因是南极洲的南极洲。因为那,我们真的不知道那里有什么小颠簸或峰值,可能有助于缓慢撤退。“

西南极冰川喜欢斯韦茨和松岛已经恢复了比过去更快的速度。这是有问题的,因为它们为来自西南南极冰盖的冰提供了主要途径,进入Amundsen海,提高海平面。

总体而言,近年来,两极都加速了熔化和冰损。我们越多了解导致它的过程和互动,其中一些在这里讨论过,我们将能够准确,精确地预测海平面升高到未来。

1条评论关于“冰川冰损的解剖学:冰川比冰块更复杂”

  1. 克莱德·斯宾塞|2020年11月7日下午3:58|回复

    “......如果它立即融化,将近215英尺(65米)升级海平面 - 对他们进行研究和理解......对我们的近期适应性和我们的长期生存至关重要......”

    一次吗?这是一种荒谬的设想,因为除非在两极受到多个小行星的撞击,否则没有什么能导致冰盖同时融化。对于“短期适应能力和我们的长期生存”来说,重要的是融化的速度。大多数估计所有冰盖融化这一不太可能发生的事件发生在数千年甚至数万年之后!“短期适应性”的需求就到此为止。“数万年后将会发生什么,很大程度上是学术兴趣的问题。米兰科维奇旋回会导致另一次冰川作用吗?人类还会存在吗?

    “但北极的年度空气温度比世界其他任何地方的速度越来越快,格陵兰岛不再可实现。”不是那么快!更开放的水和较温暖的水应导致蒸发和随后的沉淀增加。随着潮湿的空气越来越潮湿,它将像雪一样沉淀出来。当空气群众体验中图隆起时,而不是制作毫无根据的索赔,而不是做出毫无根据的声明,而是研究开放水和表面温度变量之间的关系。

    “冰川被来自上面和下面的热量同时融化。”The melting “above and below” is almost exclusively near the coasts, at low elevations. Most of the snow accumulation is at much higher elevations.

    “当温暖的夏季空气融化冰川的表面时,......”任何住在它雪的地区的人都观察到雪和冰即使在空气温度低于冷冻时也可以融化。它是对阳光的吸收,这些阳光负责熔化在地面上。流逝速度告诉我们,高度越高,空气越越高。科学家应该学习是什么是浑浊随着空气温度的增加而降低。增加的蒸发表明,臭名昭着的阴天北极应该变得越来越多地,从而降低冰表面变暖。

    在这篇文章中有太多的挥手!它有蛇油的味道。它给人的印象是说服科学文盲相信“科学是有定论的”的宣传。“科学从来没有定论。

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