《空中拍摄图像显示北极海岸线的快速后退》

  • 来源专题:物理海洋学知识资源中心
  • 编译者: 张灿影
  • 发布时间:2019-06-17
  • 一个由国际研究人员组成的研究小组将无人机摄像机安装在加拿大北极育空地区Herschel岛的一段永久冻土带上,无人机调查揭示了气候变化对北极海岸线极端侵蚀每天高达一米。

    加拿大北极地区的风暴冲走了越来越多的沿海永久冻土带,这些冻土在夏季海冰融化时会暴露出来。

    这些结果凸显了该地区正在发生的变化,因为气候变暖导致夏季更长。海冰融化得比往年更早,形成得比往年晚,暴露的海岸线为风暴提供了更多机会造成破坏。

    2017年夏天,该团队在40天内对该地区进行了七次绘图。他们通过基于图像的计算机模型得出的结果显示,在此期间海岸已经后退了14.5米,有时每天超过一米。与1952~2011年的调查结果相比,2017年的侵蚀率是该地区长期平均值的六倍多。

    Andrew Cunliffe博士说:“由于北极地区持续变暖的速度比地球其他地区更快,我们需要更多地了解这些地貌如何变化。使用无人机可以帮助研究人员和当地社区改进对该地区未来变化的监测和预测。”参与这项研究的Isla Myers-Smith博士说:“大块的土壤和地面每天都会从海岸线上脱落,然后落入海浪中,被海水冲走。”

    (侯颖琳 编译;於维樱 审校)

  • 原文来源:https://www.the-cryosphere.net/13/1513/2019/
相关报告
  • 《PNAS:北极海岸冻土正在消逝》

    • 来源专题:岩土力学与工程信息资源网
    • 编译者:李娜娜
    • 发布时间:2024-12-17
    • 气候变化正在深刻地改变着北极地区。气温上升导致海冰融化、海平面上升、风暴加剧,以及至关重要的永久冻土层融化。这些变化对北极沿海地区造成了多重威胁,其中海岸侵蚀一直被认为是最主要的危害。然而,海平面上升和永久冻土融化沉降对海岸线的影响,尤其是在两者与海岸侵蚀共同作用下的累积效应,却缺乏足够的研究。 阿拉斯加北极海岸平原(Arctic Coastal Plain,ACP)拥有丰富的永久冻土、较高的海平面上升速率,并且拥有大量的地形、海岸线后退速率和永久冻土特征数据,为研究提供了理想的条件。研究人员选择该地区作为研究对象,整合了5米分辨率的数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)、卫星衍生的沿海湖泊深度估算数据、以及基于实地测量的永久冻土融化沉降数据。采用政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告(AR6 Report)中中等和高排放情景下的海岸侵蚀和海平面上升预测数据,并结合自研的海岸线演变模型,模拟了21世纪阿拉斯加北极海岸平原的海岸线变化。该模型考虑了周期性的海岸平滑,以模拟观测到的海岸侵蚀动力学和风暴驱动的沉积物再分布,并结合了InSAR技术(干涉合成孔径雷达)获取的湖泊深度数据,更准确地模拟了地貌变化。研究发现,在中等排放情景下,到2100年,阿拉斯加北极海岸平原将损失约6638平方公里的土地。在高排放情景下,土地流失面积将增加到约8059平方公里。更重要的是,研究发现永久冻土融化沉降显著加剧了土地流失。在中等(高)排放情景下,到2100年,永久冻土融化沉降和海平面上升将导致额外损失4832(5539)平方公里的土地。与仅考虑海岸侵蚀相比,将海平面上升和永久冻土融化沉降纳入考量后,土地流失面积增加了6-8倍。这是因为永久冻土融化沉降导致地表下沉,使更多的土地易于被海水淹没,从而加速了土地流失。研究还评估了海岸变化对当地基础设施的影响。到2100年,在中等排放情景下,阿拉斯加北极海岸平原沿海村庄40%-65%的基础设施和10%-20%的油田基础设施可能会因海岸变化而受损。 这项研究强调了气候变化对北极海岸地区的复合影响,并揭示了永久冻土融化沉降在海岸线变化中扮演的重要角色,如果不采取缓解措施,阿拉斯加北极海岸平原的土地流失速度将在21世纪加速,对当地社区、基础设施和生态系统构成严重威胁。相关研究成果发表于《Proceedings of the National Academy of Sciences of the Unitied States of America》[1]。 [1] Permafrost Thaw Subsidence, Sea-Level Rise, and Erosion are Transforming Alaska’s Arctic coastal zone
  • 《南极冰原每天可以后退50米》

    • 来源专题:物理海洋学知识资源中心
    • 编译者:张灿影
    • 发布时间:2020-06-05
    • 海脊是在冰盖开始漂浮的地方由于海冰随着潮汐的移动而上下移动时挤压了海底沉积物而形成的。剑桥大学斯科特极地的研究人员利用南极海底微妙的海脊模式,计算了大约12000年前在区域性冰消期,冰层后退的速度。研究发现,南极海岸线周围的冰架在上一个冰期结束时以每天高达50米的速度后退,远远超过今天观测到的卫星推算的后退速度。虽然现代卫星能够收集到关于南极洲周围冰层退缩和变薄速率的详细信息,但这些数据只能追溯到几十年前。使用这些海脊数据计算冰盖后退的最大速度,发现过去冰盖后退速度几乎是今天观测到的最大后退速度的十倍。研究人员通过研究冰盖的历史足迹,并观察海底的几组山脊,能够获得关于过去最大冰退速率的新证据,这一速度甚至比今天在南极洲最敏感地区所观察到的速度要快得多。 另外,冰架是环绕南极海岸线约75%的巨大浮冰部分,它们对南极海岸线起到支撑作用,阻止来自内陆的环流。与极地其他大部分冰层一样,这些支撑物在南极洲的一些地区正在逐渐减弱,最明显的例子是1998年和2002年大约1250平方英里的冰在短短一个多月内碎裂和坍塌。冰架正在变薄,因为相对温暖的洋流正在从下面侵蚀冰架,但随着夏季气温的上升,冰架也在从上面融化。这两种影响都会使冰架变薄和变弱,而且,它们更快地流向开阔的大洋,边缘也逐渐退缩。通过检查海底地形,研究小组发现了一系列精致的波浪状山脊,每一个山脊只有1米高,间隔20至25米。研究人员已经将这些冰脊解释为形成于以前的海岸线上——冰盖开始漂浮的区域,即冰架。研究人员推断,这些小山脊是由于海冰随潮汐上下移动,将沉积物挤压成地质图案,看起来有点像冰退时的阶梯。假设涨潮和落潮之间有一个12小时的标准周期,通过测量海脊之间的距离,研究人员就能确定在最后一个冰期结束时,冰层后退的速度。通过计算,在此期间,冰层每天后退40至50米,这一速度相当于每年10公里以上。相比之下,现代卫星图像显示,即使是今天南极洲撤退最快的海岸线,例如松岛湾,也比这些地质观测的速度慢得多。如果未来几十年气候变化继续削弱冰架,我们可能会看到类似的下降速度,而这对全球海平面上升产生深远影响。 相关论文链接:https://science.sciencemag.org/content/368/6494/1020 (郭亚茹 编译; 张灿影 审校)