科学家们认为他们已经确定了影响南极洲东部一个巨大冰川融化的关键过程,这个冰川比加利福尼亚州还大。而且随着未来气候变化,影响可能只会变得更糟。
昨天发表在《科学进展》杂志上的一项新研究表明,南极洲海岸周围的风模式可能有助于将温暖的海水从海底向上驱动,进入南极洲东部托滕冰架下方的空腔中,导致其从底部融化。
这项新研究的主要作者、德克萨斯大学奥斯汀分校的地质学家查德·格林说:“我们知道周围有温暖的水;我们知道所有物理环境都存在,使得这个过程成为可能,但没有人观察到其因果关系。” 这篇新论文可能是第一篇证明冰架下温暖水流入如何受南极洲风的影响的论文。
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研究人员指出,这些过程预计在下个世纪会变得更加强烈,这意味着冰川最终可能会开始以更快的速度融化。考虑到托滕冰川的巨大规模,这令人担忧。如果它所包含的所有冰都融化到海洋中,全球海平面将上升超过11英尺。一些科学家甚至开始将其称为南极洲东部的“沉睡巨人”。
所有这些冰的向外流动被托滕冰架阻挡,这是一种伸入海洋的漂浮冰架,与支撑冰川其余部分的基岩脱离。冰架是冰川的关键稳定组成部分,但是当它们融化并变薄时,它们更有可能断裂并释放出后面的大量冰。现在,科学家们越来越担心托滕冰架对从海底渗出的温暖海水的脆弱性。
海洋对冰架变薄的影响是研究人员主要在南极洲西部观察到的现象,那里有几个快速融化的冰川,目前仍然是科学家在南极冰盖上的主要关注点。这是一个近年来获得关注的研究领域。以前人们认为气温上升是影响世界冰盖融化的主要力量,但越来越多的研究表明冰和海洋的相互作用是一个关键因素。
关于影响南极洲东部的过程的数据较少,但在过去几年中,几项主要研究表明托滕冰架也可能从下方融化。其中最新的一项,去年 12 月发表在《科学进展》上的重要论文,证实温暖的水实际上是通过先前未发现的通道流入冰川前方的空腔。
昨天的研究有助于解释是什么驱动了水的运动。利用过去 15 年的卫星图像和风数据,格林和他的同事——来自德克萨斯大学奥斯汀分校和澳大利亚塔斯马尼亚大学的一组科学家——证明了托滕冰流量的增加与地表风的变化有关,这有助于将较冷的地表水扫到一边,并允许温暖的水从海底涌出。正如之前的研究表明的那样,这些温暖的水随后能够渗入冰架下的空腔,导致融化增加和冰流加速。
格林指出,气候预测表明,在下个世纪,温暖海水的上升可能会增加。
他解释说:“上升流不是纯粹由大规模的风力驱动,而是由风的梯度驱动——一个纬度风的强度与另一个纬度的强度有多大差异。”“而且,大气中的二氧化碳被模拟为增加南极洲周围的风梯度,从而增加南极洲周围的上升流。”
对这个沉睡的巨人来说,这实际上意味着什么目前尚不清楚。冰流如何实时变化与该地区的水下地形密切相关,这会影响冰架融化时冰川的退缩速度。这些是科学家仍在调查的问题。
格林说:“在现实中,托滕不会在我们的一生中变得不稳定,然后将 11 英尺的海平面上升倾倒入海洋。” 事实上,西南极洲越来越不稳定的冰川目前仍然是科学家们更关注的近期问题。
但是,从更长的时间尺度来看,这个巨型冰川的失稳可能会成为一种可能性,这取决于未来为减少温室气体排放所做的努力是否成功。与此同时,这项新研究有助于增进科学家对海洋与世界融化冰盖相互作用的复杂方式的理解,以及这些相互作用在变暖的世界中可能发生的变化。
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