关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
冰流及其较小的同类冰川,不仅仅是静止不动,看起来寒冷;它们也在缓慢移动,尽管速度不同。当降雪量无法弥补融化造成的损失时,它们也会损失质量。全球变暖加速了这种损失,并可能将海平面升高到灾难性的高度。最大的问题是:气候变化在这个过程中扮演着多重要的角色——以及它在未来的影响是什么?为了找到答案,科学家们根据他们对全球变暖的了解创建了模型,以帮助他们预测其潜在后果。
然而,目前的模型缺少一个主要成分,而一项针对南极洲西部威兰斯冰流的新研究可能会提供:冰流究竟是如何移动的。找出答案是关键,因为它可能揭示是什么减缓了冰川的速度。
到目前为止,科学家们只观察到冰川缓慢移动。但是对威兰斯冰流的研究表明,它的移动方式截然不同,它以断断续续的方式向前移动,威兰斯冰流注入罗斯冰架(世界上最大的陆地和海洋冰体)。
今天发表在《自然》杂志上的这项研究的主要作者,圣路易斯华盛顿大学地球与行星科学教授道格拉斯·温斯说,他的团队发现了证据,表明这片巨大的 60 英里乘 120 英里(95 公里乘 193 公里)的冰层是由其下方水和岩石地形中的地震能量驱动的。他说,研究人员每天检测到两次地震波——每次都相当于强大的 7 级地震——显然来自威兰斯冰流南端的一个“粘性点”——冰川学家对震中的行话。
以前,科学家们不知道来自一个点的能量可以推动冰流,更不知道这些冰体可以如此有规律地移动。
温斯最初是在 2001 年至 2003 年期间,在南极点和南极洲麦克默多干谷使用地震仪(测量和记录地面振动的仪器,例如地震)监测地震波时,发现了每日的震动。为了查明震动的来源和功能,宾夕法尼亚州立大学地球科学系和地球与环境系统研究所的冰川学家斯里达尔·阿南德克里希南将全球定位系统 (GPS) 监测器安装在放置在威兰斯冰流各个位置的杆子上。
阿南德克里希南使用类似于汽车导航的 GPS 系统,能够跟踪杆子在威兰斯冰流上的运动,他每 10 秒测量一次,持续两周。GPS 指示冰流以冰川学家所说的粘滑运动方式移动:压力在一个点上积聚——那是粘的部分。当这种压力变得过大时,应力点下方的地面会移动——这是滑的部分。翻译过来就是:当下方表面移动时,上方的威兰斯冰流也会移动。
英格兰纽卡斯尔大学土木工程和地球科学学院的合著者马特·金处理了数据,并证实地震信号确实来自威兰斯冰流。然后,温斯搜寻了全球地震仪网络以寻找活动,并探测到冰盖在数千英里外的澳大利亚和新西兰产生的波浪。
那么,为什么科学家们以前从未注意到如此强大的地震事件呢?因为它们实际上是无法检测到的。阿南德克里希南说,他实际上在地震期间站在威兰斯冰流上,但没有感觉到它们。原因是:冰盖以每半小时仅 24 英寸(61 厘米)的蜗牛速度移动。温斯说,如果冰盖的速度加快到例如每 10 秒 24 英寸,他本可以感觉到这种移动。
该团队不确定为什么地震波会像时钟一样发生。但温斯指出,冰速似乎从罗斯海和罗斯冰架下方的海潮中获取线索——罗斯海的一部分是漂浮的冰体。随着潮汐下降,压力积聚;一旦积聚了一定的压力,冰层就会滑动。
美国宇航局戈达德太空飞行中心水圈和生物圈科学实验室负责人罗伯特·宾德施德勒也认为,潮汐会在粘性点上积聚压力,促使冰层移动。然而,原因仍然是个谜。
他想知道:“仅上升和下降 39.37 英寸(1 米)的潮汐如何影响一块小到新英格兰州大小的冰块?”
一旦他们在威兰斯冰流的粘性点周围设置的 GPS 站阵列的结果出来,温斯的团队可能会有更好的想法。