Antarctica

一项新的分析显示,南极洲南罗纳冰架的接地线可以随着潮汐的变化而移动多达15公里。今天发表在《冰冻圈》(The Cryosphere)上的这项研究调查了南极陆地冰溢出到周围海洋的关键区域。观察和了解这一地区的动态可以帮助科学家预测南极洲对气候变化的反应,从而预测全球海平面将上升多少。

“我们通常认为冰盖的变化非常缓慢,发生在几十年、几个世纪甚至几千年的时间里。但我们的研究结果强调,有些过程在几分钟到几小时内进行,可能会产生重大影响,”英国南极调查局和利兹大学环境科学卫星数据中心的主要作者和冰川学家Bryony Freer说。

南极洲接地线的位置——冰原陆地部分和浮冰架之间的边界——有助于控制冰的稳定性。在涨潮期间,额外的浮力将更多的冰架从海底抬起,接地线暂时向内陆移动。它在退潮时回到临海的位置。

对这种接地线移动的早期测量仅限于短时间尺度上的小区域。在这项新研究中,研究人员对罗纳冰架接地线(220公里)的一大块进行了近五年的监测。

利用轨道卫星ICESat-2从冰面反射的激光,研究小组可以测量冰面的高度,精确到几厘米,以及它是如何随着每天的潮汐涨落的。他们利用这些信息来计算接地线位置的变化。

这篇新论文中描述的高低潮之间接地线位置的15公里偏移是在南极洲观测到的最大偏移之一。它显示,接地线可以以每小时30公里以上的速度移动,将海水冲到冰盖下几公里以外的内陆。

暴露在海水中可以帮助冰从下面更快地融化。在不太稳定的南极地区,如斯韦茨冰川,这一过程被认为推动了长期的历史性接地线退缩。

接地线的移动取决于潮差、海底的形状和冰的强度。新的研究发现,一些地区的接地线在涨潮时向内陆移动的速度比后来退潮时返回的速度要快得多——根据研究人员的说法,这是一个特别令人兴奋的发现。这是因为它表明,随着接地线的推进,海水可能会被困在冰下,因此需要更长的时间才能被冲出来,这可能会加快冰盖从下面融化的速度。

弗里尔说:“至关重要的是,我们要改进对这些潮汐过程的观察和建模,以便更好地了解它们是如何运作的,并找出对长期冰盖变化的可能影响。”

研究人员建议,未来任何由卫星得出的接地线位置测量都应该加上时间戳,以最近的小时为单位,同时还有潮汐高度和相位。他们还想在南极洲的更多地区重复这项分析。

海伦·阿曼达·弗里克,ICESat-2科学小组组长,加州斯克里普斯海洋学研究所教授,论文合著者,说:“这项工作展示了ICESat-2在空间和时间上前所未有的采样如何揭示冰架动态特征的新信息。我们在未来的任务中继续进行这些测量是至关重要的。”