《Nature:研究发现格陵兰岛冰块融水径流进入海洋》

  • 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:2019-10-11
  • 在格陵兰岛冰原内部,厚而难以穿透的冰块正在迅速膨胀,那里的冰通常是多孔的并且能够吸收熔体水。根据CIRES的一项新评估,这些冰块反而将融化水释放到海洋中,到2100年,对海平面上升的贡献将增加2.9英寸。

    科罗拉多大学博尔德分校的研究人员Mike MacFerrin表示,尽管到目前为止,冰块径流已使全球海平面增加了不到1毫米,但随着冰块在不断变暖的情况下继续膨胀,这一贡献将大大增加。目前研究结果已发表在《自然》(Nature)杂志上。

    2000年,格陵兰的径流区——径流有助于海平面上升的冰原区域——大致相当于新墨西哥州的面积。在2001年至2013年期间,冰块将径流区域扩大了约65,000平方千米-这是每分钟两个美式足球场的平均速度。研究小组发现,到2100年,随着地球温度继续攀升,冰块继续增长,在中等排放情景下,径流区可能会扩大到科罗拉多州的面积。这将使海面增加额外的四分之一英寸达到略多于1英寸(7-33毫米)

    根据最新论文,在更高的排放情景下,随着更多的温室气体排放,径流区可能会增加,导致海平面上升额外的半英寸至近三英寸(17-74毫米)。

    在格陵兰岛的大部分地区,每年夏天的积雪只会部分融化,然后重新冻结成仅一英寸或两英寸厚的稀薄冰盘或“透镜”,位于紧实的积雪中。通常,融化水会向下渗透并渗入冰晶周围,重新冻结到位而不会出海。

    但是随着极端的北极融化事件变得越来越频繁,那些脆弱的冰层会膨胀并凝固成1至16米(3至50英尺)厚的庞然大物的“平板”,从而在表面下方形成不可渗透的外壳。融水不能再渗透到冰盖中,而是沿着冰块向下流动,最终进入海洋。

    这种融化事件在格陵兰越来越普遍:2012年7月,格陵兰冰盖表面97%的冰雪融化,根据美国国家冰雪数据中心(NSIDC)的记录,这是33年的卫星记录中没有发生的事件。今年春季,格陵兰特别温暖和阳光充沛,融化了前所未有的800亿吨格陵兰冰。

    MacFerrin和他的同事在2012年意外发现了冰块,当时他们在冰芯样本中发现了大块固态冰,而不是他们期望的薄冰晶。NSIDC研究人员,论文的共同作者Mahsa Moussavi提到,随着气候继续变暖,这些冰块将继续生长并增强其他融水的反馈。这是雪球效应:更多的融化产生更多的冰块,而更多的融化又产生更多的冰块。

    这一过程从根本上改变了冰盖目前和将来的水文状况。了解这样的北极反馈至关重要,因为它们显示出变暖的气候能改变地球上最脆弱的区域的程度和速度。

    (傅圆圆 编译)

    图片源自网络

  • 原文来源:https://www.sciencedaily.com/releases/2019/09/190918131503.htm
相关报告
  • 《格陵兰岛不断增加的“冰盖”加剧了融水流入海洋》

    • 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:2019-10-11
    • 格陵兰岛冰床内部厚厚的、无法穿透的冰盖正在迅速扩张,那里的冰通常是多孔的,能够重新吸收融水,新的发现显示这些冰盖也会导致融水流入海洋。虽然到目前为止来自冰盖的径流使全球海平面增加不到1mm,但在气候变暖背景下,冰盖不断扩大,这种贡献会大幅度增加。 2000年,格陵兰岛的径流区,即径流使海平面上升的冰床的区域,大致相当于新墨西哥州的面积。2001~2013年间,冰盖径流的面积扩大到约6.5万平方公里,其增长速度大约为平均每分钟两个美式足球场的面积。随着全球温度继续攀升,冰盖继续增长,在适度排放的情况下,预计到2100年径流面积可能会扩大到科罗拉多州的大小。这将使海平面上升四分之一英寸,达到一英寸多一点。在更高的排放,以及温室气体排放量增加的情况下,径流的面积可能会增加到德克萨斯州的大小,使海平面上升半英寸。 格陵兰岛的冰床是一个复杂的冰冻结构:融化的湖泊点缀着地表,每年冬天都会下雪,之前压实的雪慢慢地压缩成冰川。每年夏天,格陵兰岛大部分地区的只有一部分的雪会融化,之后又重新冻结成薄薄的冰盘或“透镜体”,厚度只有一两英寸,镶嵌在压实的雪中。通常情况下,融水会向下渗透并分布在冰透镜的周围,在不向外流的情况下重新冻结成冰。但随着北极极端融化事件变得越来越频繁,这些脆弱的冰层会膨胀并凝固成1-16m厚的巨大“冰盖”,在地表下形成一个不可渗透的外壳。融水不再渗入冰盖,而是沿着冰盖向下流动,最终流入海洋。 这种融化事件在格陵兰越来越普遍:数据显示,2012年7月,格陵兰97%的冰盖表面冰雪融化,这是33年来卫星记录中没有的事件。今年春天,格陵兰岛特别温暖和阳光充足,创下了800亿吨格陵兰冰融化的纪录。随着气候持续变暖,这些冰盖将继续生长,并导致其他融水反馈增加。这是一个雪球效应:更多的融化会产生更多的冰盖,这会导致更多的融化,从而又会产生更多的冰盖,这个过程从根本上改变了冰盖现在和未来的水文状况。对这样的北极反馈的理解是至关重要的,因为它们显示了变暖的气候能在多大程度上、多快程度上改变地球上最脆弱的地区。 (郭亚茹 编译,於维樱 审校)
  • 《格陵兰冰原融水在冬季也会流动》

    • 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:2020-04-17
    • 最近的研究发现,格陵兰冰原液态融水不仅仅是在夏季,在冬季也会存在,并深入到格陵兰冰盖之下。这一发现意味着,研究海平面上升和格陵兰冰盖的科学家需要在北极黑暗的冬季收集数据,白天时间不足,气温也降至-40度以下。科罗拉多大学博尔德分校的访问研究员、主要作者Lincoln Pitcher认为,这一观察结果为格陵兰研究界提出了新的问题,并激发了未来格陵兰冬季水文研究的需要。当有证据表明格陵兰岛的一些冰川在冬季储存着融水时,Lincoln Pitcher立即前往格陵兰岛西南部,看看这些融水在冬季是否离开了冰原。2015年2月,他和他的同事、马萨诸塞大学阿默斯特分校的Colin Gleason拖着一台探地雷达,穿过冰盖边缘下游结冰的河流,并钻孔查看是否有水离开冰盖在河冰下流动。他们调查了五条格陵兰冰盖出口冰川的排水河流,发现只有一处地方有融水流动,那就是Isortoq河。夏季,等温线从伊松努阿塔-塞尔米亚出口冰川的末端排出融水。冬天,河水似乎结冰了,但Lincoln Pitcher和Colin Gleason在那里发现了缓慢流动的液态水。这是涓涓细流,而不是激流,水温远低于零度,水流在半米冰以下。他们收集了水样,随后分析表明液态水来自冰盖下。研究结果还表明格陵兰冰盖的冰层可能会保持湿润,并全年排出少量的水。这一发现对于了解冰面融水如何流经冰盖、如何保留、如何重新冻结和/或最终流入河流和/或全球海洋具有重要意义。人们通常认为格陵兰的排水系统在冬季处于休眠状态。Pitcher团队的研究结果强调了对北极地区全年水文调查的需求越来越大,而不仅仅是在夏季,冬季也存在。 相关论文链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2019GL086521 (郭亚茹 编译;王琳 审校)