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Nat. Geosci.:南极冰架的崩塌过程

地刊速览  · 公众号  · 科技自媒体  · 2024-12-07 11:58

主要观点总结

最新研究揭示了南极洲东部冰架崩塌并非突发事件,而是经历了四个阶段的长期解体过程。该研究以康格-格伦泽冰架为例,详细记录了冰架崩塌的四个阶段,并分析了导致崩塌的关键因素。研究强调了加强监测以预测未来海平面上升的重要性,并指出南极洲东部可能比想象更脆弱。

关键观点总结

关键观点1: 冰架崩塌的四个阶段

研究详细记录了南极洲东部冰架崩塌的四个阶段,从分离沙克尔顿冰架开始,到冰架面积持续减少、变薄速度减缓、裂缝数量急剧增加,最终冰架完全崩塌的过程。

关键观点2: 冰架崩塌的关键因素

研究发现,冰架的崩塌与其所依附的固定点的作用变化密切相关。随着冰架变薄,固定点从稳定冰架转变为促进其破裂的因素。

关键观点3: 研究的重要性

该研究为了解冰架崩塌过程提供了宝贵的案例,并强调了加强监测以预测未来海平面上升的重要性。此外,该研究还表明南极洲东部可能比我们想象的更脆弱。


正文

【导读】 最新发表于《自然-地球科学》的一项研究揭示,2022年 南极洲东部 冰架的崩塌并非突发事件, 而是经历了四个阶段的长期解体过程 这项研究首次详细记录了南极洲东部发生的重大冰架崩塌事件,为了解冰架崩塌过程提供了宝贵的案例 ,并强调了加强监测以预测未来海平面上升的重要性。
南极冰盖(Antarctic Ice Sheet)储存着巨量的冰,如果全部融化,足以使全球海平面上升约58米。漂浮的冰架(Ice Shelves)像“守护者”一样,连接着南极冰盖和海洋,并对冰盖的稳定性起着关键作用。近年来,南极洲西部和南极半岛的冰架崩塌事件频发,引起了广泛关注,因为这些区域的冰盖融化对海平面上升的贡献巨大。相比之下,南极洲东部通常被认为相对稳定,因此受到的科学关注较少。

本研究以位于南极洲东部的康格-格伦泽冰架 (Conger-Glenzer Ice Shelf, CGIS) 为研究对象,该冰架于2022年3月崩塌。研究人员利用卫星图像、卫星激光和雷达测高数据、雷达探测数据、海洋温度和热含量数据、海冰范围和密集度数据、以及被动微波亮温数据等多种观测数据,重建了康格-格伦泽冰架过去25年的演变过程,并分析了导致其崩塌的关键因素。

研究发现,康格-格伦泽冰架的崩塌并非突发事件,而是经历了四个阶段的长期解体过程:
1997-2000年(第一阶段):康格-格伦泽冰架与沙克尔顿冰架(Shackleton Ice Shelf)分离,西部边缘开始崩解。
2000-2011年(第二阶段):冰架面积持续减少,同时基底融化(Basal Melting)和动态变薄(Dynamic Thinning)加剧。
2012-2019年(第三阶段):变薄速度有所减缓,但冰架表面裂缝数量急剧增加,表明其结构完整性不断下降。
2019年-2022年3月(第四阶段):冰架变薄加速,并转变为板状崩解(Tabular Calving)模式。最终,在2022年3月的一次“大气河流”(Atmospheric River)事件(带来暖空气和强风)的影响下,冰架完全崩塌。

研究还发现,冰架的崩塌与其所依附的固定点(Pinning Points,例如岛屿或海底隆起)的作用变化密切相关。随着冰架变薄,固定点从稳定冰架转变为促进其破裂的因素。
这项研究首次详细记录了南极洲东部发生的重大冰架崩塌事件,为了解冰架崩塌过程提供了宝贵的案例。研究结果表明,南极洲东部可能比我们想象的更脆弱。冰架的长期变薄和裂缝的增加会降低其结构完整性,使其更容易受到海洋和大气变化的影响。

参考文献
Walker, C.C., Millstein, J.D., Miles, B.W.J. et al. Multi-decadal collapse of East Antarctica’s Conger–Glenzer Ice Shelf. Nat. Geosci. 17 , 1240–1248 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01582-3
Alley, K.E. Ice-shelf disintegration in East Antarctica. Nat. Geosci. 17 , 1193–1194 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01607-x







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