温暖的海水袭击南极冰架的颠倒“河” [视频]

卫星图像显示在东格茨冰架剪切边缘以下的基底通道末端形成了多年生植物（开阔水域）。《科学进展》杂志上的一项新研究阐明了温暖的海水和冰动力学如何共同削弱南极冰架的边缘，使其更容易破裂。

一项新的研究表明，温暖的海水的颠倒“河流”正在从下方侵蚀南极漂浮的厚冰架的破裂边缘，有助于创造导致冰架破裂和海平面上升的条件。

研究结果于2019年10月9日发表在《科学进展》（Science Advances）上，描述了对南极洲冰的未来以及该大陆对海平面上升的贡献至关重要的新过程。模型和预测尚未解决新的理解和令人不安的情况，这种情况已经在进行中。

“温暖的水循环正在这些冰架的最脆弱的地方进攻，”获得博士学位的Alley说。位于科罗拉多大学博尔德分校（CIRES）的国家冰雪数据中心。Alley现在是俄亥俄州伍斯特学院（University of Wooster）的地球科学客座助理教授。她说：“这些影响很重要。”“但是到底多少，我们还不知道。我们要。”

冰架在陆地冰原的边缘漂浮在海洋上，南极大陆约四分之三被这些冰原的延伸所包围。架子可以被峡谷状的墙壁和海底的颠簸所束缚。当受到这些基岩障碍物的约束时，冰架会减缓从大陆内部向海洋的冰流。但是，如果冰架撤退或崩塌，陆地上的冰会更快地流入海洋，海平面上升的速度会加快。

科学家的新工作着眼于两个共同削弱冰架的因素。首先，流冰经常沿其边缘或“剪切裕度”伸展和破裂，特别是当冰流很快时。“在MODIS和其他卫星图像中，您可以看到所有这些裂缝。”

研究小组报告说，当这些崎features的地形流向海洋并成为浮冰架的一部分时，它们很容易受到温暖的海水羽流从下方侵蚀的影响。

温暖和淡水比寒冷和咸水更易漂浮，因此它倾向于“发现”浮冰中的高处，有时会形成一种“颠倒的河”，这种河可长至数英里，长数十英里。Alley和她的同事几年前首次绘制了这些河流或“基础河道”的地图，发现它们原本是光滑的冰面中的皱纹或凹陷。

现在，他们将它们放在一起，显示出大型基底通道更有可能在快速流动的冰架的剪切边缘（最薄弱的部分）形成。当冰仍在陆地上时，剪切边缘会形成大的槽，当冰流到海洋上时会变成稀薄的斑点。温暖的海水会在冰架底部发现薄弱点，从而进一步侵蚀和削弱边缘，使冰架更容易退缩和塌陷。

过去，研究人员并不知道温暖的羽流在冰架边缘以下如此普遍.Alley的团队使用卫星图像显示，在南极变化最快的许多冰川的切变边缘的尽头，温暖的水上升到了冰河边缘。表面融化了海冰，并形成了称为“ polynyas”的开阔水域。该研究发现这些多年生菌在同一地点逐年形成，这意味着热水确实在薄弱的冰架剪切力之下窜流。

Alley说，这些过程似乎发生在南极和格陵兰的冰架上，尽管新工作集中在南极冰川上。

该研究小组发表了较早的研究成果，重点研究了融水对冰架表面的破坏作用。CU Boulder的CIRES高级科学家合着的Ted Scambos说：“现在，我们看到了一个新的过程，其中热水从下面切入架子。”“就像刻划一盘玻璃一样，低谷使架子变得脆弱，几十年来，它消失了，腾出了冰盖，使其可以更快地驶入海洋。”

Scambos和Alley将于今年秋天返回南极洲，以继续研究非洲大陆的冰动力学。 Scambos是国际Thwaites冰川合作组织的首席科学家。

参考：Karen E. Alley，Ted A.Scambos，Richard B.Alley和Nicholas Holschuh于2019年10月9日在《科学进展》杂志上发表的文章“在冰流剪切裕度中形成的槽使冰架成为海洋破坏的先决条件”。
10.1126 / sciadv.aax2215

视频：Karen Alley / Wooster和NASA MODIS / MODIS南极冰架图片档案馆/ NSIDC。