描绘温水流向东南极洲托顿冰川的路径
全球变暖最令人担忧的影响之一是极地大陆冰融化导致海平面上升。事实上，极地研究人员一直在努力提高人们对这一迫在眉睫的威胁的认识。科学界依靠对北极和南极大陆架偏远地区进行采样来评估这些风险。然后，他们可以使用这些测量结果来建模和了解驱动这些位置冰融化的过程，并确定随着时间的推移最终从冰川中流出的融水范围。
除了广泛研究的西南极地区外，包括托顿冰川在内的东南极冰盖也是冰排放和全球海平面上升的重要贡献者。托滕冰川位于海洋表面以下，据信含有足够的冰，足以导致全球海平面上升超过 3.5 米。这使得它特别容易受到海洋过程的影响，从而导致海洋热传输，也称为“海洋强迫”。不幸的是，托滕海湾厚厚的海冰覆盖使得很难对托滕冰川附近的大陆架进行采样或观察。因此，人们对近海海洋热量如何到达托滕冰川下方冰架空腔的具体情况知之甚少。
通过提供更多见解并定义海洋热量传输到托滕冰架空腔的路径，一个跨国研究团队现已填补了这一知识空白。这项研究由日本国立极地研究所 (NIPR) 助理教授平野大辅 (Daisuke Hirano) 领导，发表在《自然通讯》杂志上。Hirano 助理教授与 NIPR 的 Takeshi Tamura、日本海洋地球科学技术机构 (JAMSTEC) 的 Kazuya Kusahara、澳大利亚 CSIRO 环境部的 Stephen R. Rintoul、北海道大学低温科学研究所的 Shigeru Aoki、与参与这项研究的许多其他同事一起，提供了有关控制托滕冰川融化的物理过程的基本且有价值的见解。
研究人员在几年的时间里使用了多种技术从托滕海湾收集数据。这包括基于直升机的测量、海底地形的全面扫描(或“测深”)以及海水采样。他们将这些数据与其他现有测量相结合，以扩展和更新测深数据集，这反过来又使他们能够开发一个描述海洋和托滕冰架之间相互作用的模型。然后，研究人员通过观察和数值模拟，估计了流向托滕冰架空腔的水和热量循环、由此产生的融化速率以及测深对整个过程的影响。
这些分析揭示了关于温暖的近海环极深水如何与托滕冰架相互作用并带来热量、加速融化过程的关键细节。研究人员发现，一连串气旋涡流将近海温水带向大陆架断裂处，并在那里进入内侧的宽阔洼地。这些温暖的水在洼地内循环，最终通过两个又大又深的冰川槽进入托滕冰架的空腔。最后，由温水流入和随后混合引起的基底融水通过冰川的西冰锋离开该区域。“综合观测和模型模拟相结合，使我们能够描绘出近海温水从陆架断裂处到托滕冰架空腔的路径，并提供额外的见解，”助理教授 Hirano 解释道，“结果强调了测深和区域环流的重要性调节向冰架空腔的海洋热量传输。”
总体而言，这项研究的结果可以帮助研究人员对东南极地区在气候变化面前的未来状况做出更准确的预测。“这项研究为控制托滕冰川融化速度的物理过程提供了基本且有价值的见解。” 平野助理教授评论道，“研究结果还强调，需要长期监测来确定托滕冰川的敏感性，因为它对海平面上升以及未来自然和人为强迫的变化可能做出巨大贡献。值得注意的是，该项目的最终目标是加强我们对海洋驱动的南极冰层损失/排放如何导致海平面上升的理解。
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