2019年12月12日,美國加州大學爾灣分校釋出最新研究成果稱,該校冰川學團隊獲得了迄今為止最精確的南極洲冰蓋下陸地輪廓圖,這對於確定南極洲哪些區域更容易或更不易受到未來氣候變暖的影響具有重要意義。相關研究成果發表於同期出版的Nature Geoscience。
作為備受全球冰凍圈和環境科學界高度期待的BedMachine專案的重要成果之一,該研究所取得最引人注目的進展包括:發現了促使橫貫南極山脈的冰流穩定的山脊;明確了致使南極洲西部斯韋茨和鬆島冰川快速融化風險增加的南極洲陸地幾何形態;發現位於恢復和支撐冰川之下的河床深度比此前認為的深數百米;確定世界上最深的陸地峽谷位於南極洲東部的丹曼冰川之下。
此次所獲得的名為BedMachine的最新南極陸地地形圖測繪成果是利用1967年以來19個不同研究機構的冰層厚度資料構建的,包括近100萬英里的雷達探測資料。此外,BedMachine的建立還利用了來自美國航空航天局(NASA)“冰橋行動”的冰架水深測量資料,以及可用的冰流速和地震資訊。
以前所使用的傳統的基於雷達探測的南極洲測繪方法存在侷限性並且已經被證明是不完善的,尤其是對於快速流動的冰川的測繪。而BedMachine則是基於基礎物理學的“品質守恆法”來識別雷達探測線之間的東西,利用了非常詳細的冰流運動資訊,這些資訊決定了冰是如何在不同地形的陸地上運移的。正是藉助這項技術,研究小組得出了關於丹曼峽谷真正深度的結論。研究人員根據品質守恆定律,結合現有的雷達測量和冰的運動資料,計算得出丹曼峽谷低於海平面3500米,是陸地上最深的地方。由於它相對較窄,它必須很深才能讓這麼多的冰到達海岸。
通過將其結果建立在冰表面速度和來自雷達探測的冰厚度資料的基礎上,BedMachine能夠提供更準確、高解析度的海床地形影像。近年來,這一方法已在格陵蘭島成功應用,改變了冰凍圈研究人員對冰動力學、海洋環流和冰川退縮機制的理解。研究人員指出,將同樣的技術應用於南極洲尤其具有挑戰性,因為南極大陸面積大且地處偏遠,但是BedMachine將有助於減少數值模型對海平面上升預測的不確定性。同時,通過繪製近海和浮冰下的海床深度,可以大大改進未來陸地上河床地形的測繪。
參考資料:
[1] Team releases high-precision map of Antarctic ice sheet bed topography. https://phys.org/news/2019-12-team-high-precision-antarctic-ice-sheet.html
[2] Deep glacial troughs and stabilizing ridges unveiled beneath the margins of the Antarctic ice sheet. Nature Geoscience, 2019, DOI: 10.1038/s41561-019-0510-8