《冰盖动力学研究将推动海平面预测》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: liguiju
  • 发布时间:2023-03-06
  • 格陵兰冰盖是世界第二大冰盖,几乎占据了北半球淡水资源的一半。但是,在全球气温逐渐攀升的背景下,格陵兰冰盖不断融化并导致全球面临海平面持续上升的危机,因此,冰盖的运动备受科研人员关注。丹麦和格陵兰地质调查局(Geological Survey of Denmark and Greenland,GEUS)和哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所(University of Copenhagen’s Niels Bohr Institute)的研究人员利用大量卫星测量结果进行了一项研究,结果表明冰盖运动与冰层下的融水流动密切相关。
    利用人工智能,研究人员分析了冰盖运动,根据运动模式将冰盖分为四类,这一研究弥补了同一地点冰盖运动速度随时间变化的研究空白,为海平面上升等问题建立更精确气候模型提供了重要信息。在大量卫星数据和人工智能的支持下,科研人员能够识别和绘制冰盖边缘大部分地区的一般季节性波动,包括年度和多年际的波动。该研究提供了对冰盖下层过程的间接观察,揭示了冰盖运动与大规模融水的关系,在融水量增加的情况下,这种关系对了解未来气候变暖非常重要。
    海冰融水主要通过融化的通道向冰盖边缘流动,研究人员发现,这些通道(也称为冰川下水道)的构成会影响上方冰盖的运动。排水系统是在冰川融化季节形成的一系列冰川下水道管道。当排水系统无法很好地分流融化水时,冰川底部压力升高,从而减少了冰川和底部之间的摩擦作用,促使冰川以更快的速度向海洋移动。反之,当排水系统有效排水时,冰川移动速度则会减慢。冰川的流动速度随着排水系统的不同可以产生四种变化情况。例如,在融化季节中期,融水充足时排水系统变得高效,冰川运动速度会减慢。因此,冰川的移动速度和融水数量密切相关。
    近年来,免费获取的卫星数据数量激增促进了冰川运动高分辨率时空演化图的实现。研究人员利用人工智能在数千次测量中检测并分离出运动新模式和内在耦合关系。该项研究结果更好地诠释了冰盖气温升高和冰川融化的反应,将有助于未来气候模型的开发。(张灿影 编译)

  • 原文来源:https://news.ku.dk/all_news/2023/02/new-knowledge-about-ice-sheet-movement-can-shed-light-on-when-sea-levels-will-rise/
相关报告
  • 《气候变化正在改变格陵兰冰盖,加速海平面上升》

    • 来源专题:中国科学院海洋所信息监测平台
    • 编译者:yuweiying
    • 发布时间:2016-01-29
    • 格陵兰冰盖一直被描绘成一块冰川融水的海绵,但新的研究发现,它正在迅速失去缓冲海平面上升的贡献能力。该研究发表在《自然气候变化》杂志上,该研究分析了格陵兰2012、2013和2015年的考察数据。 约克大学的Colgan及其团队在钻取2013年格陵兰岛冰盖内部的冰川雪心花了五周的时间。冰川雪的密度要比冰川小,它是压实的积雪,在近冰盖表层附近形成多孔。Colgan说:“这项研究调查了在冰盖的最新气候变化,过去几年的冰盖融化真实改变了冰川雪的结构,使其在未来的融化会有所不同。”研究表明冰川雪对气候变化的反应很快,它通过保留融水来限制冰盖质量损失的能力要比先前认为的小。因为科学家预测海平面上升所使用的模式并没有将冰川雪考虑在其中,这意味着由于融水径流预测的格陵兰岛海平面上升有可能高于先前的结果,把这个新观察到的物理过程应用到这些模型中是该团队的下一步工作。 (赵军 编译;王琳 审校)
  • 《海平面上升的最高预测可能性很低》

    • 来源专题:全球海洋科技信息监测平台
    • 编译者:於维樱
    • 发布时间:2024-10-10
    •       政府间气候变化专门委员会(IPCC)的第六份评估报告指出,到2100年,南极洲冰盖的崩溃将使南极洲对全球平均海平面的贡献达到其他模型预测的两倍,到2300年将增加三倍。但这一预测是基于一种被称为海洋冰崖不稳定性(MICI)的机制:如果冰架(陆地冰盖的浮动延伸)迅速坍塌,它可能会使形成冰盖外缘的冰崖暴露在外且没有支撑;如果这些悬崖足够高,它们会在自身重量的作用下破裂,露出更高的悬崖,并导致冰盖像一排多米诺骨牌一样向内坍塌,导致迅速撤退;这些冰流失到海洋中并融化,这将导致预计的海平面急剧上升。       《Science Advances》上的研究指出,该机制尚未被观察到,到目前为止只用一个低分辨率模型进行了测试。相反,研究人员使用三个高分辨率模型来测试MICI,这些模型可以更准确地捕捉冰盖的复杂动力学。他们模拟了南极洲Thwaites冰川的消退过程,这条75英里宽的冰盖通常被称为“世界末日冰川”,因为它的融化速度加快,并且有可能使全球海平面升高两英尺以上。模型表明,即使是岌岌可危的Thwaites也不太可能像MICI预测的那样在21世纪迅速崩溃。在所有的模拟中,Thwaites的冰崖从未以MICI显示的速度向内陆撤退。相反,如果没有冰架阻止冰盖,冰川向海洋的运动会迅速加速,导致冰盖从内部向外扩展。这种加速运动还使冰川边缘的冰变薄,从而降低了冰崖的高度和它们坍塌的敏感性。       这些发现表明,IPCC报告中包含的极端预测背后的物理学是不准确的,这可能会对现实世界产生影响。政策制定者在考虑建造海堤等物理屏障,甚至重新安置居住在低洼地区的人们时,有时会使用这些高估计模型。所有的预测都表明冰盖正在迅速消退,但是研究发现,冰川崩塌并没有那么简单或那么快,撤退的速度远没有这些初始模拟中假设的那么高。当使用更受物理学约束的速率时,冰崖不稳定性永远不会出现。该研究对这种高影响、低可能性的预测提出了质疑,其中包括这种人们对之甚少的新MICI过程。极地冰盖中其他已知的不稳定性仍将在未来几十年和几个世纪内造成它们的损失。