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《自然》雜誌:海冰消融後,海浪正在使南極冰架發生災難性垮塌

隨著氣候變化,南極周圍海冰正在不斷消失。最新的一項研究則表明,在最近的幾十年中,失去了海冰保護的南極冰架受到風暴驅動的海浪影響,一直在發生災難性的解體。這項研究發表於6月13日的《自然》雜誌。

圖註:失去了海冰保護的南極冰架受到風暴驅動的海浪影響,一直在發生災難性的解體。

南極大陸由極厚的冰蓋覆蓋著。在這層冰蓋的周圍,連接著大陸架與海洋的那一部分,通常被科學家們稱為冰架。

最近,一個來自澳大利亞、美國和紐西蘭的國際研究小組對南極冰架的垮塌情況進行了分析。通過對衛星圖像、海面形狀和海浪強度數據進行聯合建模,科學家們研究了1995年到2009年間5個主要南極冰架的崩解。他們發現,每一次冰架崩解事件都發生在海冰顯著減少或消失的時期,以及在海浪較大的時候。

比如,在2002年的短短几天之中,拉森B冰架的坍塌就使附近一大片屹立了11500年的冰架蕩然無存,而在這片冰架解體後的一年裡,此處冰川冰流入海洋中的速度達到了過去的3至8倍。

圖註:拉森B冰架的坍塌。

海冰消融會使冰架更易裂解

在澳大利亞南極司和南極氣候與生態合作研究中心工作的羅布·馬索姆(Rob Massom)博士說,自從20世紀80年代末以來,南極周邊海冰的減少使南極半島上的冰架直接暴露在了海浪之中,這導致它們正在不斷的變形與碎裂,他是這項研究的第一作者。

「海冰可以對冰架起到緩衝層的作用,在破壞性的海浪到達冰架邊緣之前,海冰可以減弱它們的力量」 ,馬索姆博士說。「但是在海冰消融的地方,風暴產生的海浪衝擊很容易到達暴露的冰架,導致其外緣的幾公里範圍都發生變形。」「隨著時間推移,這種變形會不斷擴大冰架上的原有裂縫,導致細長的薄片狀直立冰山從冰架上破裂或崩解。」

這就像是總有一根稻草要最終壓死駱駝一樣,在幾十年的衝擊過程中,冰架的裂解會逐漸加重,最終導致冰架發生大面積的失控崩塌,馬索姆博士說。

圖註:冰架的崩塌通常從細長的薄片狀直立冰山從冰架上的破裂開始。

冰架裂解會加速南極冰川的流逝

這項研究的作者之一,來自阿得雷德大學數學科學學院的盧克·本尼茨(Luke Bennetts)博士說,這一發現凸顯了海冰與海浪對冰蓋的影響,應當將它們計算在以後的冰蓋模型之中,這樣可以使科學家們更準確地預測南極尚存的冰蓋命運,並更好地預測南極冰蓋將如何影響海平面的上升。

「當前,南極冰蓋的貢獻是估計全球海平面上升時最大的不確定性因素」,本尼茨博士說。「南極冰架包圍了南極大約四分之三的海岸邊緣,它們能夠支撐和減緩冰川從大陸到海洋的運動,在減緩海平面上升方面起著重要的作用。」「雖然冰架的崩解並不能直接抬升海平面,但會讓它們無法在保護大陸上的冰蓋,因此冰架後面的支流冰川會加速進入海洋之中。」

這項研究的作者之一,來自澳大利亞氣象局的菲爾·里德(Phil Reid)博士說,這項研究確定了海冰損失與冰架穩定性之間的聯繫,以前科學家們並未重視這一點。「我們的研究強調了理解這些海冰變化機制的重要性,特別是在它們作為冰架的保護性緩衝區這一點上」,他說。


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