南极下的病毒

南极下的病毒,第1张

南极可怕病毒已经出来了(南极冰川融化最新消息)

南极冰川融化的最新消息(可怕的南极病毒出来了)

中国科考队员利用“雪鹰601”固定翼飞机对南极冰盖和冰下环境进行了航空空地球物理探测。中国极地研究所提供

本报记者赵宁

目前,随着温室效应导致的全球变暖,海平面正在上升,对其影响较大的因素之一就是极地冰川。

位于西南极阿蒙森海区宋道湾的宋道冰川是南极面积大、移动速度快的冰川,因此它是南极西部冰层任何重大变化的关键“指示器”。近年来,宋道冰川南极冰架的解体和融化加剧,引起了国内外科学家对南极冰盖未来的极大关注。

警惕 变化加剧的南极冰川

“宋道冰川约占西南极冰盖位移的10%,是全球海平面上升的重要影响对象。”中国极地研究所极地冰盖多层相互作用与气候变化研究团队负责人唐学元说,“最近,这种‘位移’有所增加。”

2004年的卫星探测结果显示,宋道冰川开始变薄,表面的冰流入阿蒙森海的速度比30年前快了25%。

"宋道冰川已经成为世界上变化最快的冰川之一."唐学元说,“在过去的20年里,从宋道冰川流入大海的冰量已经超过一万亿吨,相当于全球海平面上升3毫米。”

唐学元说,宋道冰川的持续变化通常被归因于海洋导致的冰架变薄和相关支撑力的降低。然而,其他变化的驱动因素,如大规模解体、冰的流变变化和基底滑动,在冰川演化过程中也起着至关重要的作用。

科学家们一直认为,南极洲的这个区域可能会达到一个临界点,进入一个不可逆的退缩阶段。一旦这种退缩开始,可能会导致西南极整个冰盖的崩塌,这里的冰盖足以使全球海平面上升5米以上。

“由于宋道冰川的底部位于海平面以下的逆行斜坡上,这意味着一旦它开始后退,将没有任何地形障碍阻止它。”唐学元强调。

“冰川表面的逐渐变陡和基岩斜坡的逐渐变浅可能会阻碍后退,但实际情况是后退速度似乎没有变化。”唐学元解释说,主要原因是该地区冰川末端的变薄速度在逐年加快,冰川上游也有类似的变化。“冰川的解体和冰架的变薄削弱了冰架的支撑,冰川底部海水可能的入侵改变了冰的粘度,增强了底部滑动。”

疑问 距离临界点还有多远?

据近日媒体报道,英国诺森比亚大学冰川学研究组利用自主研发的先进冰流模型,开发出一种识别冰川退缩临界点的方法。

研究人员已经为宋道冰川定义了至少三个明显的临界点。第三个也是最后一个临界点很可能在海洋温度上升1.2℃时触发,导致整个冰川不可逆的后退。

那么,宋道冰川离临界点有多远?

"临界点涉及冰川演化的非线性系统,非常复杂."唐学元告诉记者,一方面,定义临界点的方法很多;另一方面,预测临界点的工具通常依赖于冰川流动的数学模型。不同的模型对冰川情况的假设不同,因此临界点的预测结果也不同。

唐学元说,在模拟真实的宋道冰川结构的过程中,目前的研究已经探测到海洋冰盖的不稳定性。这表明宋道冰川可能接近一个临界点,一旦超过临界点,可能会导致海平面大幅上升。

唐学元还指出,由于导致海洋冰盖变薄、解体甚至崩塌的冰流变化临界点可能对应多个临界点,而非单一事件,因此值得注意的是,在跨越临界点时,应努力避免冰川被误认为仍处于快速退缩期,从而忽视不可逆退缩和自我维持的问题。

目前,海洋变暖已经迅速扩展到南极冰架附近。联合国政府间气候变化专门委员会2019年发布的《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》指出,1983年至2012年,侵入阿蒙森-别林高津海大陆架的海水温度每10年上升0.1~0.3℃。

因此,唐学元做了一个科学假设:在全球气温上升速率不变的理想条件下,同时宋道冰川底部海水上升速率与阿蒙森-比林斯金高海相同,那么海洋温度上升1.2℃可能需要40年才能达到永远无法恢复的第三个临界点。届时,整个冰川将会解体融化。

建议 多维度加强冰盖研究

近年来,随着气候变化对地球环境的影响越来越大,越来越多的科学家将目光投向了南极冰盖。宋道冰川是南极洲最荒凉和偏远的地区之一。在这里进行野外研究,科学家需要更强的技术支持和后勤保障。

唐学元告诉记者,考察站的地理位置至关重要。过去,我国在南极冰盖地区的考察大多集中在东南极的钟山站、泰山站和昆仑站,而对位于西南极阿蒙森扇形区的宋道冰川的研究比较薄弱。“然而,最近中国在卫星遥感和机载导航空探测方面取得了显著进展。”

2020年6月,我国海洋一号(Ocean-1 D)卫星发射成功,与在役的海洋一号(Ocean-1 C)卫星共同组成我国首个海洋民用服务卫星星座。基于卫星海岸带成像仪数据,国家卫星海洋应用中心开展了南极卫星遥感影像镶嵌工作,形成了分辨率为50米的南极卫星影像镶嵌图,为更新南极基础地理数据提供了新的数据源,成功监测了2018年西南极宋道冰川崩塌、2019年东南极埃默里冰架崩塌、2021年南极火山喷发、布伦特冰架断裂等事件。

北师大发射的“史静一号”卫星还对南极近期两次大规模冰架解体事件进行了多次凌日抓拍和连续监测,获得了一批重要观测数据。

“未来要从空和时间等多维度加强冰盖不稳定性变化相关物理机制的研究,重点对冰盖内部和底部的关键过程进行探测,阐明冰盖不稳定性影响全球海平面变化的机制。”唐学元说。

“中国首架南极固定翼飞机‘雪鹰601’的机载物探平台有望在未来几年内从南极冰盖延伸至西南极,覆盖整个南极冰盖。届时,将对宋道冰川的冰下环境进行全面的地球物理勘探。”唐学元建议,“具体来说,需要大力发展极地卫星遥感、航空空地球物理和冰盖数值模式研究。”

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