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南极冰湖突神秘消失 出现11平方公里的“巨坑”

随着全球变暖,地球上一些最寒冷的地方正在发生惊人的变化——如果不是因为卫星的监测,这些变化可能会被人类完全忽视。

包括来自加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的几名科学家在内的一个全球科学家团队发现,在南极冰架的表面上,一个覆盖着冰的大而深的湖,竟在几天内突然消失了。

这种罕见的事件,记载在日前发表于《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)上的一项研究。

2019年的南极冬季,科学家在南极东部的冰架测定。据估计,这个冰下湖泊拥有6亿-7.5亿立方米的水,相当于圣地亚哥湾两倍的体积。结果却发现,它神秘消失了,只留下了一个面积约为11平方公里的"巨坑"。

研究人员利用雷达卫星上的图像,可以"看到"极地夜晚的情况,确定事件发生的时间为6月的一周或更短。排水后,在冰架表面形成了一个类似火山口的凹陷,覆盖了约11平方公里(4.25平方英里)。这个被称为冰"洞"的地表凹陷处包含着冰覆盖层的断裂残余。

水力压裂过程中,都会涉及到在南极半岛的小冰架的坍塌,裂缝的出现意味着湖水可以泄入海中。但是,这种情况以前只出现在规模较小的冰架上,如今神奇"失踪"的冰下湖泊,所在之处冰架却是厚达1.4千米!这太不可思议了!

南半球冬季的这一现象,也被 NASA的 ICESat-2上的绿光激光仪器捕捉到了。这颗卫星发射光子脉冲,并精确定位从地球接收回来的每个光子的反射点。

在湖泊排水之前和之后,在精确的地面轨道上重复 ICESat-2的轨道,揭示了破坏的垂直规模。尽管水的损失使漂浮的冰架变轻,海洋压力使其向上弯曲,湖面表面在洞中下降了多达80米(260英尺),而湖的周围上升了多达36米(118英尺)。

近几十年来,随着气温的上升,一些冰架的表面融化更严重,而对未来变暖的最新模型预测显示,这种趋势仍在继续,并产生更多的融化湖。这增加了广泛的水力压裂的风险,这可能会导致冰架崩溃,使冰更快地从地面冰盖中流出,海平面上升。研究人员说,现在,可能增加的流入深冰覆盖的湖泊和厚冰架的水力裂缝,也应该被考虑到未来变暖的预测中。

该团队还使用了由明尼苏达大学极地地理空间中心( PGC)绘制的地表高程地图,表明破坏改变了60平方公里(23平方英里)的区域景观。

他们通过空腔的体积和隆升的程度计算了流入海洋的水量。虽然埃默里冰架在南部夏季确实有许多融化的湖泊和溪流,但当湖泊干涸时失去的水量是每年融水输入的好几倍。

湖的隆起在原来的浅湖臂上形成了一个新的湖。在下一个融化季节,这个湖在几天内以每天100多万立方米的速度填满,并流入洞中。几天后,当 ICESat-2再次穿越冰线时,该团队能够测量到一条20米宽(65英尺)的融水通道,它刚刚切入冰线,探测到三米深的水面,光子从三米深的河床散射。

作者说,现在就得出这个融水湖的排水与南极洲周围气候变暖等更广泛趋势有关的结论还为时过早。不过,有了这种新的观测能力,以及越来越多的 ICESat-2和 PGC数据被收集起来,他们将能够进一步了解这些深湖有多普遍,以及它们是如何随着时间演变的。

"这一突然事件显然是几十年来融水在冰的绝缘盖下积累和储存的一个‘顶峰’。"哥伦比亚大学拉蒙特多尔蒂地球天文台教授、协助测量地表融水的合著者乔纳森·金斯莱克( Jonathan Kingslake)表示。

水消失后形成的"巨坑"未来会扮演什么角色仍然是个谜——它可能会再次积累融水,或更频繁地排入海洋。可以肯定的是,科学家们现在正在关注它。

责任编辑: 李韵   来源:前瞻网 转载请注明作者、出处並保持完整。

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