冰盖变薄可能导致冰下水域急剧上升
佐治亚理工学院的两名研究人员Alex Robel和Shi Joyce Sim合作开发了一个关于水在冰川下如何移动的新模型。新理论表明，流入海洋的冰下水量可能是最初预测的两倍，这可能会加剧冰川融化、海平面上升和生物干扰。
该论文发表在《科学进展》上，题为“当代冰盖变薄驱动冰下地下水渗漏，对冰川流具有潜在的反馈”，由Colin Meyer(达特茅斯学院)、Matthew Siegfried(科罗拉多矿业学院)和Chloe Gustafson(地质勘探局)共同撰写。)。
虽然已有一些方法可以理解冰下流动，但这些技术涉及耗时的计算。相比之下，罗贝尔和西姆利用过去二十年对南极洲的卫星测量数据，开发了一个简单的方程，可以预测冰盖下含水层地下水渗漏的速度。
“用数学术语来说，你会说我们有一个封闭形式的解决方案，”地球与大气科学学院的助理教授罗贝尔解释道。“以前，人们会运行一个流体力学模型，该模型必须应用于南极洲下的每个点，然后在很长一段时间内运行。” 由于研究人员的新理论是一个数学上简单的方程，而不是一个模型，“我们的整个预测可以在笔记本电脑上在几分之一秒内完成，”罗贝尔说。
罗贝尔补充说，虽然为类似类型的模型开发此类理论具有优先权，但该理论的特殊性在于它适用于冰盖下方存在的特定边界条件和其他条件。“据我们所知，这是第一个描述冰盖下渗出和渗透的数学简单理论。”
“只要你能得到一个非常简单的模型来描述一个过程，然后能够预测可能发生的情况，特别是使用我们今天拥有的丰富数据，这真的很棒。这太不可思议了。”地球与大气科学学院的研究科学家 Sim 补充道。“看到结果非常令人惊讶。”
该论文的主要论点之一强调了冰下水的潜在巨大来源——可能达到之前认为的两倍——这可能会影响冰川冰流动的速度以及冰在其底部融化的速度。罗贝尔和西姆希望这一理论所做出的预测能够被纳入冰盖模型中，科学家们可以用这些模型来预测未来的冰盖变化和海平面上升。
危险的反馈循环
含水层是富含地下水的多孔岩石或沉积物的地下区域。“如果你减轻像南极洲大部分地区地下那样的含水层的重量，水就会开始从沉积物中流出，”罗贝尔解释说，他引用了西姆创建的图表。虽然之前已经研究过这个被称为渗出的过程，但重点一直集中在间冰期周期的长时间尺度上，其覆盖数万年。
对现代冰盖的研究较少，尤其是在当今南极冰盖变薄部分下渗出的速度可能会如何。然而，利用最近的卫星数据和他们的新理论，该团队已经能够预测这些现代冰盖下的渗漏可能是什么样子。
“有很多种可能的预测，”罗贝尔解释道。“但在这个预测范围内，地下水很有可能以一定的速度流出含水层，使其成为冰盖下大部分或接近大部分的水。”
如果这些参数正确，那就意味着进入冰下界面的水量是之前估计的两倍。
冰原就像一条毯子，覆盖在温暖的地球上，将热量捕获在底部，远离南极洲寒冷的大气——这意味着南极冰原中最温暖的地方位于冰原的底部，而不是表面。随着冰盖变薄，较温暖的地下水可以更容易地渗出，这种热梯度可以加速冰盖的融化。
罗贝尔解释说：“当大气变暖时，信号需要数万年的时间才能穿过南极冰盖厚度的冰盖。” “但这种渗出过程是对冰盖已经持续变薄的反应，而且是现在的立即反应。”
版权声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！