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《Nature Communications：阿蒙森海环流控制底部上升流和南极松岛斯韦茨冰架融化》

  • 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：2024-07-14

  • 阿蒙森海的松岛和思韦茨冰架（PIIS/TIS）正在迅速融化，并影响着全球海平面。尽管已知PIIS/TIS冰架底部融化率与海洋中的温跃层深度（TD）的年际变化密切相关，但TD年际变率的驱动因素仍不确定。

    韩国极地研究所科学家使用海洋模式，提出东部阿蒙森海东侧陆架环流的强度主要控制TD变率和PIIS/TIS融化速率。研究发现TD变率的发生是因为陆架环流沿着海底冰槽蜿蜒，通过底部Ekman动力学产生垂直速度。研究认为一个强或弱的海洋环流，可能与别令斯豪森海的远风有关，产生相应的底部Ekman辐合变化，从而调节mCDW上升流和TD变率。这项研究与前人认识相反，大陆架外纬向风的年际变化对海洋热侵入PIIS/TIS空洞的影响很小。（熊萍 编译）

  • 原文来源：https://www.nature.com/articles/s41467-024-47084-z
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相关报告

  • 《Nature Communications：研究确定了南极冰架融化的新原因》
    • 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：2023-01-04
    • 一项由英国东安格利亚大学领导的研究发现，相邻的冰架在造成下游其他冰架不稳定方面发挥了作用。靠近Thwaites冰架的小型海洋环流（一种循环洋流系统）会影响其下方流动的冰川融水量。当该环流较弱时，更多温暖海水将进入冰架下方的区域，导致其融化。Thwaites冰架是南极洲西部最大的冰架之一，支撑着Thwaites冰川的东侧，在过去20年中迅速消退，是南极冰川中全球海平面上升的最大贡献者。该研究日前发表在国际著名期刊《Nature Communications》之上。 研究人员使用安装在Thwaites冰架下方的传感器收集的数据显示，该冰架在近几十年发生了显著变薄和减弱，在2020年1月至2021年3月期间，冰架下方的海洋浅层显著变暖。造成这种变暖的主要原因是大量冰川融水从松岛冰架向东流入Thwaites冰架下方的区域。当海洋融化冰架底部时，冰川融水与盐水混合，形成比周围水域温度更高的浮水层。这种更轻、相对更新鲜和更温暖的水带来的热量融化了思韦茨冰架的底部。 2020年1月，来自美国的同事在海冰上钻孔并安装了传感器，用于监测Thwaites冰架下方的温度、盐度和洋流。一年多来，这些传感器通过卫星发送用于识别海洋变化的数据，例如海水温度和融水含量等。根据这些观察结果，研究人员怀疑过多的热量不可能起源于Thwaites冰架，因为他们没有在安装传感器的地方看到强烈的融化。通过将信息与计算机模拟相结合以确定这种热量的来源，他们发现离开松岛冰架的水可以进入Thwaites冰架下方的区域。通过使用模型模拟和海豹标签收集的数据对这些水域如何进入Thwaites冰架的机制的研究都表明，Thwaites冰架附近的环流在冬季减弱，这使得更多的热量能够到达冰架下方的浅层区域。 卫星图像还显示，2020/2021年的南半球夏季不同寻常，因为Thwaites冰架附近的地区海冰高度集中。根据模拟结果和前人研究成果，该团队假设环流更弱，因此来自相邻冰架的多余融水无法被洋流从该区域移走，而是进入了Thwaites冰架。这进一步降低了这种环流的强度，从而使冰架下方的冰川融水流入。 收集数据的自动气象学-冰-地球物理学-海洋系统（AMIGOS）的资助来自美国国家科学基金会。该研究还得到了英国自然环境研究委员会（NERC）的支持。（熊萍  编辑）
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  • 《南极“末日冰川”融化速度惊人令人困惑 元凶是谁？》
    • 来源专题：大气污染防治
    • 编译者：APC
    • 发布时间：2020-10-13
    • 据英国广播公司(BBC)中文网报道，有“末日冰川”之称的南极思韦茨冰川(Thwaites Glacier)正在以惊人的速度融化，提高海平面，令人担忧更令人困惑。英美科学家近日宣布他们找到了这个问题的答案。　　科学家们表示，冰川融化过快的元凶，是潜入冰川底部和基岩之间的暖流，水温摄氏2度。而且，借助最新勘测仪器，科学家绘制出暖流在冰下逡巡的路径。　　最新研究结果发表在《冰冻圈》(The Cryosphere)杂志上。　　各种探测数据显示，思韦茨冰川前端底部悬空，海洋暖流由一个巨大的通道插入大陆架和冰川底部之间；暴露在水中的冰面越大，融化就越多，而涌入的暖流水量更大，如此形成恶性循环。　　报道称，冰川底部的这个空隙比以前认为的更深，大约600米，相当于六个足球场首尾相连。　　这股海底暖流，被形容为有数百万年历史的思韦茨冰川的阿基利斯之踵—致命的弱点。　　如果思韦茨冰川以现在的速度持续融化，则冰架最终崩塌不可避免，地球的海洋和大气循环系统将被严重扭曲，后果堪忧。　　“末日冰川”的秘密　　思韦茨冰川是南极最大、移动速度最快的两个冰川之一(另一个是松岛冰川)，位于南极州的西部，冰川厚度达4千米，面积超过18万平方公里，略小于英国，和美国佛罗里达州的大小相当。　　思韦茨冰川被认为是预测全球海平面上升的关键。数据显示，它拥有足够的冰来将海平面提高65厘米，它融化后注入阿蒙森海的冰水，约占全球海平面上升总量的4%。　　美国国家航空航天局(NASA)去年初宣布，利用最新卫星雷达探测技术发现思韦茨冰川底部一个巨大洞穴，高300米，面积约40平方公里，可容纳140亿吨冰。数据显示这个洞穴有很大一部分是三年内形成的。　　英国南极勘察局(BAS)用无人潜水艇对冰川底部的水流进行勘测，結果不但探测到由咸、淡水混合而成的湍流，更测得比冰点高出摄氏2度多的“暖水”水温。　　根据各种数据绘制的剖面图展示了暖流从底部侵蚀、融化冰川的路径和后果。　　NASA和BAS的研究结果证实了科学界多年来的怀疑，即思韦茨冰川前端并不是紧贴着大陆架的基岩，所以暖流可以像梭子一样嵌入冰层和海床之间；切面越大，冰川融化越快。　　为什么叫“末日冰川”？　　卫星数据显示，自上个世纪70年代以来，思韦茨冰川明显退缩，1992-2017年，冰川接地线以每年0.6至0.8公里的速度退缩。　　上个世纪90年代，思韦茨冰川每年融化100亿吨冰，现在差不多是800亿吨。　　它的坍塌将使全球海平面上升约65厘米，同时会释放出南极洲西部的其他主要冰体，这些冰体加起来可能会使海平面上升2-3米。　　这对许多国家，包括世界上大多数沿海城市来说，将是灾难性的，还会让一些地势低的海岛消失。　　但是，更重大的危险在于海洋风暴的烈度将因此加剧。　　英国南极勘察科学部负责人沃恩教授(David Vaughan)说，如果海平面升高50厘米，本来千年一遇的风暴可能更频繁，变成百年一遇；如果升高一米，那就可能每10年发生一次。　　思韦茨冰川不会在一夜之间全部融化；那需要数十年，甚至超过一个世纪。　　但不可否认的是，二氧化碳排放不断增多，使得更多热量进入大气和海洋，意味着地球生态系统中的能量增多，必然导致全球大循环发生变化。　　这种现象已经在北极发生，南极的迹象也日益清晰。　　哪儿来的暖流？　　南极洲西部是南极大陆上风暴最频繁的地方，而这里的冰川稳定性不如东部，受气候和洋流的影响更大。　　关键是水温较高的大西洋暖流，从墨西哥湾来到南极，神不知鬼不觉地冲刷冰川底部和悬浮的前缘，使冰层从底部开始融化。　　这股来自墨西哥湾的温暖水流因为含盐而较重，所以沉在下方，随大西洋深海洋流进入南极，汇入环绕南极大陆的洋流。　　南极的地表水温略高于盐水冰点(-2℃)，但墨西哥湾来的洋流温度高于结冰点，大约是1℃到2℃，位于水下大约530米处。上冷下暖的洋流一路逡巡一路侵蚀冰川边缘，并顺着冰川和海床岩石之间的孔道不断冲刷冰川底部。　　由于气候变化，地球变暖，海洋水温在升高。太平洋水温的升高导致南极大陆西海岸的风向改变，推动海洋深处的暖流更汹涌。
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