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)