美研究团队获得迄今为止精度最高的南极冰盖下陆地地形图
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2019年12月12日,美国加州大学尔湾分校发布最新研究成果称,该校冰川学团队获得了迄今为止最精确的南极洲冰盖下陆地轮廓图,这对于确定南极洲哪些区域更容易或更不易受到未来气候变暖的影响具有重要意义。相关研究成果发表于同期出版的Nature Geoscience。
作为备受全球冰冻圈和环境科学界高度期待的BedMachine项目的重要成果之一,该研究所取得最引人注目的进展包括:发现了促使横贯南极山脉的冰流稳定的山脊;明确了致使南极洲西部斯韦茨和松岛冰川快速融化风险增加的南极洲陆地几何形态;发现位于恢复和支撑冰川之下的河床深度比此前认为的深数百米;确定世界上最深的陆地峡谷位于南极洲东部的丹曼冰川之下。
此次所获得的名为BedMachine的最新南极陆地地形图测绘成果是利用1967年以来19个不同研究机构的冰层厚度数据构建的,包括近100万英里的雷达探测数据。此外,BedMachine的创建还利用了来自美国航空航天局(NASA)“冰桥行动”的冰架水深测量数据,以及可用的冰流速和地震信息。
以前所使用的传统的基于雷达探测的南极洲测绘方法存在局限性并且已经被证明是不完善的,尤其是对于快速流动的冰川的测绘。而BedMachine则是基于基础物理学的“质量守恒法”来识别雷达探测线之间的东西,利用了非常详细的冰流运动信息,这些信息决定了冰是如何在不同地形的陆地上运移的。正是借助这项技术,研究小组得出了关于丹曼峡谷真正深度的结论。研究人员根据质量守恒定律,结合现有的雷达测量和冰的运动数据,计算得出丹曼峡谷低于海平面3500米,是陆地上最深的地方。由于它相对较窄,它必须很深才能让这么多的冰到达海岸。
通过将其结果建立在冰表面速度和来自雷达探测的冰厚度数据的基础上,BedMachine能够提供更准确、高分辨率的海床地形影像。近年来,这一方法已在格陵兰岛成功应用,改变了冰冻圈研究人员对冰动力学、海洋环流和冰川退缩机制的理解。研究人员指出,将同样的技术应用于南极洲尤其具有挑战性,因为南极大陆面积大且地处偏远,但是BedMachine将有助于减少数值模型对海平面上升预测的不确定性。同时,通过绘制近海和浮冰下的海床深度,可以大大改进未来陆地上河床地形的测绘。
参考资料:
[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
转载本文请注明来源及作者:中国科学院兰州文献情报中心《地球科学动态监测快报》2020年第01期,张树良 编译。