大型冰架的稳定性对全球海平面、海冰面积和海洋环流具有重要意义。研究发现,在这些冰架的冰融化中除了有一部分是通过海洋环流驱动,另一部分的冰融化则是由冰架下空洞中大量未观测到的海洋热力学和循环过程控制的,因此,冰架下空洞中的海水有助于冰架的融化。世界上面积最大的冰架——南极洲Ross冰架——虽然没有受到加速融化的直接威胁,但Ross冰架位于南极西部冰原的下游,已经在过去发生了迅速的变化。此外,冰架之间的连通性是冰架和冰盖发生演变的潜在驱动力,而Ross冰架位于迅速融化的阿蒙森海冰架的下游。由于空洞居住时间尺度小于6年,因此可以合理地推测,Ross冰架已经经历了气候变化的影响。早在20世纪70年代中期,人们就对Ross冰架洞穴中的水进行了取样。研究人员确定了水柱中四个不同的区域:均匀化的海底边界层占据水柱最深的20至40 m(区域A)。在这上面是一个大约150米厚的线性分层带(B区)。150米高度可变的温度和盐度结构区域C,在这里温度和盐度的变异较大。而这个区域的顶部是一个大约30米厚的冰下的基底边界层(D区),那里的潜在温度等于或略高于当地的冻结温度。深空腔环流由高盐陆架水驱动,而高盐陆架水是冰架前缘最密集的开阔海洋水团的重要组成部分,高盐水进入冰架空腔中并最终重新出现在中心层或基底层。基底边界层是冰下的海洋层,在那里会发生冰融化和冰的再冻结。根据温度和盐度的分布,可以推算基底边界层厚度在15至20 m之间变化,但在其底面会受到上方低盐水体的约束。在垂直边界层中,影响对流层的是对流不连续性,而不是垂直扩散。
(郭亚茹 编译; 张灿影 审校)