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雪锥变棒冰?格陵兰岛的冰盖发生了什么?

2019-11-11 14:58:11

发表于9月18日《自然》杂志的一项研究显示,气候变化加剧了冰盖大面积融化,这不仅会导致格陵兰岛失去几十亿吨的冰,还会让剩余的冰变得更加密实。“厚冰层”,横跨几百平方公里,厚度可达15米,覆着在格陵兰岛

从空中俯瞰海冰与陆地的交汇处。随着气候变暖,格陵兰的冰盖正在消退,科学家们已经看到冰盖以一种令人恐惧的新方式融化。

照片:mariottama/getty

作者马德琳·斯通

7月下旬,格陵兰迎来了欧洲第二波夏季热。该岛一半以上的冰盖表面开始融化,这是自2012年以来的首次。发表在9月18日《自然》杂志上的一项研究表明,气候变化加剧了冰盖的大规模融化,这不仅会导致格陵兰岛损失数十亿吨的冰,还会使剩余的冰更加稠密。

覆盖格陵兰冰盖的“厚冰”覆盖了数百平方公里,厚达15米。冰原表面多孔,充满空气,融化和再冻结更频繁。从2001年到2014年,这些厚厚的冰盖扩大了约65,000平方公里,相当于西弗吉尼亚的面积,起到了防水屏障的作用,防止融水渗入冰中。这些融水在陆地上形成径流,最终流入大海。

随着厚厚的冰盖继续扩大,研究人员预测格陵兰岛表面越来越多的地方将成为“径流区”,冰盖将导致全球海平面上升,甚至可能带来意想不到的后果。

该项研究的主要作者、科罗拉多大学博尔德分校冰川学家迈克·麦克费林说:“我们看到冰盖的状态正在迅速变化,这太可怕了。”。

冰的“保护壳”

在许多人的印象中,格陵兰是一大块坚硬不可渗透的冰。但事实上,大约80%的冰原表面更像一个雪锥:一层新的雪覆盖了它前面的厚雪,即所谓的粒状雪,它被慢慢压入冰川冰中,但其中仍有许多小孔。夏天,雪锥顶部融化,液态水渗入颗粒雪中,就像被30米厚的海绵吸干一样。

2012年春天,麦克费林和他的同事首次发现粒状雪似乎正在失去吸收能力。他们在格陵兰岛西南部的麻粒雪上钻孔,并在季节性积雪覆盖下的雪锥中发现密集的冰层。麦克费林说,它就像一层从奶奶雪中长出的“龟壳”。

麦克费林和他的同事们很快开始思考这层外壳是否能阻止融水渗入麻粒雪。

“那是2012年5月,”麦克费林说。"那年7月的冰川融化打破了历史记录,我们很快就找到了答案。"

2012年,格陵兰岛这一地区融化的冰显然是通过径流流失的,这是有记录以来的第一次。

研究人员意识到这是一件非常重要的事情,并开始在更大的区域钻更多的雪锥来观察冰壳的范围。结果表明,冰壳横截面长40公里,对当地水文有较大影响。

这些发现发表在2016年的《自然气候变化》上,导致了这项新的研究。麦克费林和他的同事利用美国宇航局冰桥航空项目的雷达数据和地面测量数据绘制了格陵兰岛整个表面的第一张厚冰地图。

根据模拟结果,研究人员认为冰壳形成于21世纪初并扩散开来。新的分析显示,截至2014年,厚厚的冰层覆盖了格陵兰岛约4%的表面。每年夏天,随着大面积融化,厚厚的冰层变得越来越厚,并延伸到越来越冷的地方。

“每隔几年,大量夏季融化的冰会对麻粒雪产生一定的影响,”麦克费林说,“导致整个过程迅速向内陆发展。”

这是雪芯的一部分。它的本质是一小块厚冰,最终会成长为一米厚的冰层。

照片:卡伦·艾利博士

海平面上升和意想不到的后果

根据新的研究数据,由于厚厚的冰层,格陵兰的径流面积增加了26%。到目前为止,径流的增加仅使全球海平面上升了约1毫米。格陵兰冰盖表面和底部的冰山从冰川上脱落并融化,导致每年海平面上升不到1毫米

但是如果格陵兰岛的“保护壳”变硬,径流可能会急剧增加。最坏的情况是,到本世纪末,碳排放将继续增加。研究人员预测,到2100年,厚冰的膨胀将导致海平面上升7.6厘米,全球海平面上升的三分之一将与冰盖有关。如果情况稍好一点,也就是说,碳排放将在本世纪中叶达到峰值并保持高水平,那么到本世纪末,格陵兰内陆的径流总量将翻一番。

然而,径流增加只是格陵兰冰盖变化的后果之一。布法罗大学冰川学家克里斯汀·普瓦纳尔没有参与这项研究,他指出固体厚冰的反射性远不如明亮的白雪。

“因此,如果这些厚厚的冰盖形成在冰盖表面附近,这是可能的...以使冰盖吸收更多的太阳辐射并变得更加温暖。这会产生更厚的冰。”

哥伦比亚大学冰川学家因德拉尼·达斯没有参与这项研究,他说冰的径流不一定流入大海。她担心径流会渗入冰盖较低高度的裂缝,流到基岩,从而润滑冰与基岩接触的地方。

达斯说:“这将导致冰盖加速流动。”。冰川物质因此会更快地进入海洋,就像冰淇淋从蛋糕上掉下来一样。

波纳尔认为,这项研究最重要的一点是,科学家可以改进他们对未来海平面上升的预测,并为沿海社区提供必要的信息。与此同时,这项研究让我们更加意识到现实:我们排放到大气中的碳越多,我们就越有可能以意想不到的糟糕方式改变北半球的冰盖,最终导致不可预测的后果。

“我们从未见过这样的冰帽,”普瓦纳尔说。"这在人类科学研究中是前所未有的."

(译者:sky4)

资料来源:国家地理中文网(官方五)

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