研究确定了南极冰架融化的新原因

研究人员发现了一个有助于南极冰架融化的过程。

一个国际科学家小组发现，相邻的冰架在造成下游其他冰架不稳定方面发挥了作用。

这项 由英国东安格利亚大学领导的研究还发现，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，更多温水可以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，Thwaites 冰川在过去 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。

研究人员使用安装在 Thwaites 冰架下方的传感器收集的独特数据集——该冰架在近几十年也显着变薄和减弱——研究人员观察到，在 2020 年 1 月至 2021 年 3 月期间，冰架下方的海洋浅层显着变暖。

大部分变暖是由大量冰川融水驱动的，这些冰川融水源自更东边的松岛冰架，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。

UEA 海洋与大气科学中心的主要作者 Tiago Dotto 博士说：“我们已经确定了另一个可能影响冰架稳定性的过程，揭示了当地海洋环流和海冰的重要性。

“极地深水是南极海域的一种温暖水域，是融化冰架底部的关键因素。然而，在这项研究中，我们表明，来自附近其他融化冰架的水可以提供一个冰架下方浅层的大量热量。

“因此，一个冰架发生的变化会影响相邻的冰架，依此类推。

这一过程对于阿蒙森海等高冰架融化区域非常重要，因为一个冰架紧挨着另一个，并且从一个冰架输出的热量可以通过海洋环流到达下一个冰架。”

多托博士补充说：“这些大气-海-冰-海洋的相互作用很重要，因为它们可以通过让富含融水的温暖水进入相邻的冰架空腔来延长冰架下的温暖期。

“南极洲周围其他地区可能存在的环流也可能导致更多冰架容易发生与长期温暖条件相关的强烈基底融化，结果进一步导致全球海平面上升。”

2020 年 1 月，来自的同事在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，例如温度和融水含量如何变化。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。

解释这些水域如何进入 Thwaites 冰架的机制是通过使用模型模拟和海豹标签收集的数据确定的。他们都表明，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，因为在 Thwaites 冰架附近的地区海冰高度集中。

根据模拟和之前的研究，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浓度更高的水流入。

收集数据的自动气象学-冰-地球物理学-海洋系统 (AMIGOS) 的资金来自国家科学基金会。该研究还得到了英国自然环境研究委员会 (NERC) 的支持。