南極冰川中的巨大空洞表明其迅速衰減

研究人員希望在Thwaites的底部找到冰和基岩之間的一些空隙,海水可以流入並從下面融化冰川。然而,新發現的洞的大小和爆炸性增長率令他們感到驚訝。它足夠大,可容納140億噸冰,過去三年中大部分冰融化。

加利福尼亞大學歐文分校的Eric Rignot和加利福尼亞州帕薩迪納市的美國宇航局噴氣推進實驗室說:“我們多年來一直懷疑Thwaites沒有緊密地附著在它下面的基岩上。” Rignot是這項新研究的合著者,該研究發表在

Science Advances上

。“感謝新一代衛星,我們終於可以看到細節,”他說。

南極冰川中的巨大空洞表明其迅速衰減

美國國家航空航天局的“冰橋行動”中的冰穿透雷達揭示了這個空洞,這是一項從2010年開始的空中運動,旨在研究極地地區與全球氣候之間的聯絡。研究人員還使用了義大利和德國星載合成孔徑雷達星座的資料。這些非常高解析度的資料可以透過稱為雷達干涉測量的技術進行處理,以揭示下面的地面如何在影象之間移動。

“冰川下空洞的大小對融化起著重要作用,”該研究的主要作者,JPL的Pietro Milillo說。“隨著更多的熱量和水進入冰川,它融化得更快。”

冰蓋的數值模型使用固定的形狀來表示冰下的空腔,而不是允許空腔變化和生長。新發現意味著這種限制最有可能導致這些模型低估了Thwaites失去冰的速度。

Thwaites Glacier的面積與佛羅里達州相當,目前約佔全球海平面上升量的4%。它擁有足夠的冰來將世界海洋升高2英尺(65釐米),並支撐相鄰的冰川,如果所有的冰都丟失,它們會使海平面增加8英尺(2。4米)。

Thwaites是地球上最難到達的地方之一,但它將比以往任何時候都更有名。美國國家科學基金會和英國國家環境研究委員會正在開展一個為期五年的實地專案,以回答有關其流程和功能的最關鍵問題。國際Thwaites Glacier Collaboration將於2019 - 20年夏季開始在南半球進行實地試驗。

南極冰川中的巨大空洞表明其迅速衰減

科學家如何測量冰損

從長遠來看,沒有辦法從地面監測南極冰川。相反,科學家使用衛星或機載儀器資料來觀察隨著冰川融化而變化的特徵,例如其流速和表面高度。

另一個不斷變化的特徵是冰川的接地線 - 靠近大陸邊緣的地方,它從床上抬起並開始漂浮在海水上。許多南極冰川延伸超過其接地線數英里,漂浮在開闊的海洋上空。

正如當貨物的重量被移除時,接地的船可以再次漂浮,失去冰重的冰川可以漂浮在曾經粘過的地上。發生這種情況時,接地線會在內陸撤退。這將更多的冰川底部暴露在海水中,增加了其融化速度加速的可能性。

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不規則的撤退

對於Thwaites來說,“我們正在發現不同的撤退機制,”Millilo說。冰川前方100英里長(160公里長)不同部分的不同過程使接地線退縮和冰損失率不同步。

巨大的空洞位於冰川主幹的西側 - 遠離西南極半島的一側。在這個區域,當潮汐上升和下降時,接地線會撤退並前進到大約2到3英里(3到5公里)的區域。自1992年以來,冰川從基岩的山脊以每年約0。4至0。5英里(0。6至0。8公里)的穩定速度脫落。儘管這種穩定的接地線退縮率,但這一邊的熔化率仍然很高。冰川非常高。

“在冰川的東側,接地線後退透過小通道進行,可能是一公里寬,就像手指到達冰川下方,從下面融化,”Milillo說。在該地區,從2011年到2011年,接地線撤退的速度從每年約0。4英里(0。6公里)增加一倍,從2011年到2017年每年增加0。8英里(1。2公里)。然而,即使這種加速撤退,融化率也是如此在冰川的這一側低於西側。

這些結果強調冰 - 海洋相互作用比以前理解的更復雜。

南極冰川中的巨大空洞表明其迅速衰減

Milillo希望新的結果對國際Thwaites Glacier Collaboration研究人員在準備實地考察時有用。“這些資料對於現場派對關注行動領域至關重要,因為接地線正以複雜的空間模式迅速退縮,”他說。

“瞭解海洋融化冰川的細節對於預測未來幾十年海平面上升的影響至關重要,”Rignot說。

Milillo及其合著者在“科學進步”雜誌上發表的論文題為“西南極洲Thwaites Glacier的異質退縮和融冰”。共同作者來自加州大學歐文分校; 德國慕尼黑的德國航空航天中心; 和法國格勒諾布林的格勒諾布林阿爾卑斯大學。

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