它们可能不如冰山崩解事件那样引人注目,但与温暖洋流的日常互动可能导致南极洲海岸线超过一半的冰层融化。
冰架是较大冰盖的一部分,延伸到海洋上方,漂浮在海水中。传统观点曾认为,冰崩,即大块冰块的断裂,是驱动冰架动态的主要因素,但最近的研究强调了来自下方或“底部”融化的作用。加州大学欧文分校的埃里克·里格诺特领导的一个科学家团队利用新近可用的监测数据以及最近的建模,首次量化了整个大陆的这种效应。
结果 发表在《科学》杂志上,表明温暖的洋流主要在大陆周围的某些地点融化冰架,其程度占年度融水量的 55%。这些发现将帮助科学家解决关于南极冰盖未来可能如何变化及其对全球海平面上升贡献的更大问题。
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里格诺特认为,冰架就像止动器,阻止了大陆冰川的缓慢流动。“如果它们变薄并消失,那么大陆冰川将加速其向海洋的移动,”他说。
弥合差距
调查结果 建立在去年发表在《自然》杂志上的一篇论文的基础上,该论文表明,风驱动的洋流是冰架变薄的主要因素。但里格诺特和他的同事是第一个将大量最新数据纳入其测量中的人,包括正在进行的航空测量以及对先前来自卫星和其他来源的数据的综合分析。
剑桥英国南极调查局的冰川学家哈米什·普里查德领导了《自然》杂志的研究,他说:“这是我们对冰盖如何与其周围环境相互作用的理解中的一个相当大的差距,它表明海洋发挥的作用比我们之前认为的要大。” 普里查德说,其他团队也在进行类似的分析,但“埃里克赢得了比赛”。
尽管相对较小,但南极洲的盖茨冰架产生的融水量比大陆周围面积是其十倍的冰架还要多。
图片来源:迪克·尤尔斯/美国国家航空航天局
里格诺特的分析表明,大约一半的融水来自南极半岛东南部和西南极洲沿岸的十个小型冰架,例如盖茨冰架(见左图);该分析还确定了东南极洲六个冰架的显着融化。最大的三个冰架占南极洲周围冰架面积的三分之二,但仅占总底部融化量的 15%。
盛衰
但是,尽管这些最新数据突出了整体冰架动态,但它们并不一定意味着大陆的累积冰损失比之前认为的更大:近一半的冰架正在变薄,但其他冰架正在增厚或处于平衡状态。尽管如此,作者认为,结果确实指向了当前计算机模型中未捕获的海洋-冰相互作用。
布鲁塞尔自由大学的冰盖建模师弗兰克·帕廷表示,了解底部融化率将有助于改进模型,但关键是了解这些比率如何随着海底地形和海洋环流的演变而随时间变化。“这更难监测,”帕廷说,但如果科学家要对冰盖将如何变化做出准确的预测,这“至关重要”。
里格诺特质疑今天的模型是否能够胜任预测长期冰盖演变的任务,但他表示,科学家们正在慢慢建立观测记录,这些记录可以帮助确定所涉及的过程,并最终改进所使用的方程式。“我们正在到达那里,”他说,“但这需要一些时间。”