• 快讯 格陵兰冰盖上的洞比以前想象的要大

    编译服务:物理海洋学知识资源中心
    编译者:张灿影
    发布时间:2020-12-08
    阿肯色大学一名地质学家参与的一个研究小组根据观察和现场勘探资料,发现将地表融水输送到格陵兰冰原(称为Mounlins)基底的洞比以前想象的要大得多。额外的融水体积可能会影响格陵兰冰盖的稳定性,以及它向海洋滑动的速度,因此该项研究分析了融冰季节的格陵兰冰原大小与其水深日变化之间的关系。科学家认为,在格陵兰冰原上,水深增加会导致水体压力增加,从而使得冰盖的底部摩擦减小,提高了冰盖向海洋移动的速度,就像冰块在薄薄的水膜上更容易滑动一样。但直到现在,人们对融水增加的实际大小以及格陵兰冰原能容纳多少水的情况知之甚少。 研究人员将模型与现场水位观测结果进行了比较,同时分析了格陵兰冰原的水量变化。结果发现更大的格陵兰冰原体积才能产生他们所看到的相对小的融水。这是一个模型预测的结果,观测资料也显示了相似的结果。该研究团队于2018年10月和2019年10月两次前往格陵兰冰原。每次旅行他们都用绳索和其他攀岩设备将100米的山丘猛拉成两座独立的山丘,从而可以使他们达到融水地区。科学家们长期以来一直观察格陵兰冰原的移动,并推测由于气候变化而导致的冰川融化以及气候变暖可能会加速这种运动。研究小组的发现提高了对水与冰原基础之间相互作用的认识,但是很少有数据帮助他们理解融水和冰原之间的相互作用。研究人员试图去研究他们之间的联系,结果发现,这些格陵兰冰原内的水压不像以前观察到的那样,这似乎是由于格陵兰冰原上大量冰的运动所导致的结果。 相关论文链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020GL088901 (郭亚茹 编译,於维樱 审校)
  • 快讯 研究发现不断变化的北大西洋中有着稳定的海洋环流

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    编译者:张灿影
    发布时间:2020-12-08
    由于全球变暖,海洋垂直结构正在发生变化,这些变化是否与海洋环流同步尚不得而知。现在,来自中国科学院南海海洋研究所(SCSIO)、美国乔治亚理工学院和德国基尔GEOMAR-Helmholtz海洋研究中心的一个国际科学家团队回答了这个问题。在这项研究中,他们采用了近30年的北大西洋副热带和副极地水文剖面,并结合卫星测高数据、全流域阵列观测和同化模型数据。该最新研究发现,海洋环流变化的速度和海洋内部性质变化的速度可能与之前的认知有所不同。尽管十年来海洋内部性质发生了深刻变化,但自20世纪90年代以来,翻转环流在十年尺度上仍然保持稳定。这项研究的主要作者认为,大西洋经向翻转环流(AMOC)主要由一个向北流动的上分支和一个向南流动的下分支组成,他们分别携带了暖而咸和相对冷和淡的水体。与AMOC相关的大量净热通量和淡水输送对区域和全球气候至关重要。高纬度地区的水文变化一直被认为与AMOC变化密切相关,但从观测角度来看,过去几十年中,AMOC是否发生了显著变化,目前仍不清楚。不过该最新研究中发现,最近几十年来,不仅从表层到中层(即从表层到2000米左右)的AMOC水在温度、盐度和溶解氧方面都发生了显著的变化,而且在2000米以下的更大深度上的水域也出现了显著的盐化现象。只是在20世纪90年代至2010年期间,北大西洋副极地的AMOC和亚热带的AMOC之间并没有存在明显区别。这些结果形成了一个有趣的对比,但也表明海洋内部性质的变化和AMOC的变化可能不会以先前提出的速度发生,这还需要做进一步的研究来加深研究者们对它们的理解。 相关论文链接:https://advances.sciencemag.org/content/6/48/eabc7836 (郭亚茹 编译;於维樱 审校)
  • 快讯 移动中的冰原:北极和南极如何连接

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    编译者:张灿影
    发布时间:2020-12-08
    在过去4万年里,相距数千公里的冰原通过海平面的变化发生相互作用。在上一个冰河时期,随着气候的冷却,水被困在北半球的陆地冰层中,导致南极洲海平面下降,冰盖也随之增长。另一方面,随着气候变暖,冰消期的过去,北半球的冰退导致南极洲周围的水位上升,进而推动南极冰盖的后退。麦吉尔领导的研究小组对最近一次冰川周期中的冰盖变化进行了新的数值模拟,使人们对其变化的驱动机制有了更清晰的认识,并解释了新获得的地质记录。这项研究首次表明,在这一时期,南极冰盖的变化是由北半球冰盖的融化所驱动的。极地冰原不仅仅是巨大的静止冰堆,它们在不同的时间尺度上不断的发生变化,冰的生长和后退取决于气候和周围的水位。当雪堆积在它们上面时,极地冰原会获得冰,然后在自身重量的作用下向外扩散,然后流入周围的海洋,在那里它们的边缘部分会断裂成冰山。该研究利用了数值模拟和广泛的地质记录(包括从南极洲附近海底沉积物的岩芯到陆地的记录,以及过去海岸线的记录等),研究了在地质时间尺度上推动南极冰盖变化的物理机制。研究结果表明,南极冰盖在这一时期的冰流失是极其显著的,并且是间歇性的加速消退。能够解释这种过程的唯一机制是由北半球冰原变化引起的南极洲海平面变化。该研究结果强调了地球系统之间是如何相互联系的,地球上一地区的变化会引起另一地区的变化。在现代,研究者们还没有预测到在未来变暖的世界中可能出现的那种大规模冰盖退缩现象。 相关论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-020-2916-2 (郭亚茹 编译;於维樱 审校)
  • 快讯 美欧联合卫星开始监测世界海洋

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    编译者:张灿影
    发布时间:2020-12-08
    不断变化的地球过程正在影响全球范围内的海平面,这些影响也因地区差异而千差万别。为了加深对地球过程的理解,一颗用于监测全球海平面的美欧联合卫星搭载SpaceX Falcon 9火箭在加州范登堡空军基地4E发射升空。该卫星大约有一辆小型皮卡的大小。当到达轨道后,飞船与火箭会发生第二级分离,将它的两套太阳能电池阵列进行展开。地面控制人员会获得卫星的信号,在开始收集科学数据之前,将进行一系列彻底的检查和校准。这艘太空船的命名是为了纪念前美国宇航局地球科学部主任迈克尔·弗雷利希,他是推进太空海洋观测的领军人物。在不到一个月的时间里,这颗卫星将被要求提高运行轨道。因为,该卫星最初运行轨道比830英里(1336公里)的最终运行轨道低12.5英里(20.1公里)。该项任务将扩展美国和欧洲卫星正在进行收集的近30年的海平面连续数据集,同时加强天气预报,提供大尺度洋流的详细信息,以支持海岸线附近的船舶航行。气候变化和海平面上升没有国界,因此研究者倡导进行国际合作来应对这一挑战。这次欧美合作堪称典范,将为地球观测领域提供更多合作机会,这项合作也标志着国际社会组织首次介入欧盟的地球观测计划。该项任务除了测量几乎整个地球海平面,还将利用一套科学仪器对大气进行测量,这些测量可以用来补充气候模型,帮助气象学家做出更好的天气预报。 (郭亚茹 编译,於维樱 审校)
  • 快讯 融化和冻结时的破冰

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    编译者:张灿影
    发布时间:2020-12-08
    澳大利亚悉尼大学的数学研究生埃里克·海斯特过去三年一直在研究冰山。海丝特和伍兹霍尔海洋学研究所的研究人员正在研究冰山的形状如何影响它融化的方式。冰在融化时会变形,并且会形成一些非常奇怪的形状,尤其是在冰的底部。大多数气候模型都缺少冰山融化的动力学。如果气候模式中包括这些模块,就可以预测冰山如何将冰原中的淡水输送进海洋,从而促进生物群落的发展。冰川是格陵兰峡湾淡水的主要来源,也是南极洲淡水流失的重要原因,因此,气候模型不应忽视这些过程。研究者认为,即使人们对冰融化的物理过程有很好的理解,有些模型也能精确地模拟它,但在这些模拟中冰的形状是不能被改变的。冰的形状之所以如此重要,主要是由于不同的热力学过程会影响不同的表面,而冰山的形状和大小却存在很大的差异。考虑到浸没在水中的底面与侧面的融化方式不同,且每一面都不会均匀地融化。研究者们把一块染色过的冰块浸入水槽中,控制水流经过,进而观察冰块融化。结果发现,面对流场的一侧比与流场平行的另一侧融化得更快。研究者们认为,冰的融化是一个值得研究的方面,另一个需要探讨的就是冰的形成,主要研究的是湖泊冰的形成与湖底水的流体动力学之间的关系。一个湖泊可能存在多个水层,且存在不同的密度和温度,而密度异常可以在移动的冰锋下诱发复杂的流体动力学,这又在之前的研究中经常被忽视。由于冰的形成和融化在气候中起着至关重要的作用,因此更好地了解这一过程背后的流体动力学,可以帮助研究人员准确地认识和研究全球变暖的过程。 相关论文链接:https://www.sciencedaily.com/releases/2020/11/201122094640.htm (郭亚茹 编译,於维樱 审校)