南極冰川巨大的空洞預示著什麼？

南極冰川巨大的空洞預示著什麼？

美國國家航空航天局(nasa)領導的一項新研究報告稱，南極西部的思韋茨冰川底部出現了一個巨大的洞，面積相當於曼哈頓的三分之二，高近1000英尺(300米)。這些發現突顯出，在計算全球海平面將以多快的速度上升以應對氣候變化時，有必要對南極冰川的底部進行詳細觀察。

研究人員希望在斯韋茨湖底的冰和基岩之間找到一些縫隙，海水可以從那裡流入並融化冰川。然而，新發現的黑洞的大小和爆炸性增長速度讓他們感到驚訝。它足夠大，可以容納140億噸的冰，大部分的冰在過去的三年里融化了。

研究人員說，「多年來，我們一直懷疑斯威特斯並沒有緊緊附著在它下面的基岩上。多虧了新一代的衛星，我們終於可以看到細節。這個洞是NASA「冰橋行動」(Operation IceBridge)的破冰雷達發現的。「冰橋行動」是一項空中行動，始於2010年，研究極地地區與全球氣候之間的聯繫。研究人員還使用了義大利和德國的一組星載合成孔徑雷達的數據。這些非常高解析度的數據可以通過一種叫做雷達干涉測量的技術來處理，以揭示地下的地表是如何在圖像之間移動的。研究人員表示:「冰川下洞穴的大小在融化過程中扮演著重要角色。」「隨著更多的熱量和水進入冰川，它融化得更快。」

冰蓋的數值模型使用固定的形狀來表示冰下的空洞，而不是讓空洞變化和生長。這項新發現表明，這種限制很可能導致這些模型低估了斯威特冰川融化的速度。斯韋茨冰川大約有佛羅里達那麼大，目前造成全球海平面上升約4%。它儲存的冰足夠使世界海洋上升2英尺(65厘米)多一點，如果所有的冰都消失了，它還可以支撐附近的冰川，使海平面上升8英尺(2.4米)。

斯威特斯是地球上最難到達的地方之一，但它將比以往任何時候都更出名。美國國家科學基金會(National Science Foundation)和英國國家環境研究委員會(British National Environmental Research Council)正在開展一個為期五年的實地項目，以回答有關其過程和特點的最關鍵問題。國際斯韋特冰川合作組織將於2019年至2020年夏天在南半球開展野外實驗。

科學家如何測量冰的損失

沒有辦法從地面長期監測南極冰川。相反，科學家們利用衛星或機載儀器數據來觀察冰川融化時的變化特徵，如冰川的流速和表面高度。另一個變化的特徵是冰川的接地線——靠近大陸邊緣的地方，冰川從床上升起，開始漂浮在海水上。許多南極冰川延伸數英里，超出它們的接地線，漂浮在廣闊的海洋上。

就像擱淺的船隻在卸下貨物的重量後可以再次漂浮一樣，失去冰塊重量的冰川也可以漂浮在它曾經附著的陸地上。當這種情況發生時，接地線向內陸撤退。這使得冰川的底部暴露在海水中，增加了冰川融化速度加快的可能性。

一個不規則的撤退

對於思韋茨來說，「我們發現了不同的撤退機制，」研究人員說。在100英里(160公里)長的冰川前端的不同部分，不同的過程使得冰川的落差和冰的流失速度不同步。這個巨大的洞位於冰川西側的主幹下——離南極半島西部更遠的一側。在這個地區，隨著潮水的漲落，接地線會後退並向前延伸2到3英里(3到5公里)。自1992年以來，冰川以每年0.4到0.5英里(0.6到0.8公里)的穩定速度從基岩的山脊上脫落。儘管有穩定的沉降速率，冰川這一側的融化速率卻非常高。

研究人員說:「在冰川的東側，地下水位下降的通道可能有一公里寬，就像手指伸到冰川下面，從下面融化冰川一樣。」在該區域，從1992年至2011年，每年約0.4英里(0.6公里)，到2011年至2017年，每年約0.8英里(1.2公里)。然而，即使有這種加速的後退，冰川這一側的融化速度也低於西部。這些結果突出表明，冰海之間的相互作用比以前所理解的更為複雜。

研究希望這些新結果將對國際斯韋特冰川合作研究人員在準備野外工作時有用。研究人員說:「這類數據對於現場各方關注行動所在地區至關重要，因為接地線正在迅速後退，空間格局非常複雜。了解海洋如何融化這座冰川的細節，對於預測它對未來幾十年海平面上升的影響至關重要。」

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