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南极高分辨率冰川流速图揭示东南极威尔克斯地加速消融
2018-03-15| 【 】|阅读次数: |文章来源:

  中国科学院测量与地球物理研究所“影像大地测量与地球表面过程”学科组成员沈强副研究员,在国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划课题和中国科学院前沿科学重点研究项目资助下,与俄亥俄州立大学地球科学学院合作,完成了20142015全南极迄今最高分辨率冰川流速图,研究表明全南极继续加速消融,并首次发现东南极威尔克斯地冰川在加速消融,从观测上证实东南极冰盖也存在加速消融的风险,这一发现改变现有普遍的认知。相关论文近日在《科学报告》(Scientific Reports)在线发表,题目为Recent high-resolution Antarctic ice velocity maps reveal increased mass loss in Wilkes Land, East Antarctica(最近高分辨率南极冰流图揭示东南极威尔克斯地加速消融)。 

  在全球不断变暖的背景下,准确预测海平面变化尤为重要,所面临的主要挑战是对南极冰盖动态响应行为的了解严重不足。被巨厚冰层覆盖的南极大陆拥有相当于全球海平面上升60米的巨大冰体,它的变化不仅控制着全球海平面变化,同时对海洋和气候以及人类居住环境造成巨大的影响,甚至加快气候周期更替的频率,这使得南极冰盖的变化一直以来是各国政府和社会关注的焦点问题。近年来在西南极和南极半岛发现的冰川物质加速消融,进一步加剧了南极冰盖不稳定的风险。连续、精确的监测南极冰盖的动态行为成为准确评估南极冰盖稳定性的关键。但是由于南极极端恶劣的气候,且与其他大陆相距遥远,野外实地调查无法满足监测南极冰盖的全覆盖、连续性的要求,所以遥感技术成为南极冰盖研究的重要手段。 

  该研究团队瞄准南极冰盖近十年以来的物质状态,使用超过10,000Landsat 8卫星影像和卫星测高资料,创新数据处理方法和质量控制技术,建立了最近全南极迄今为止最高分辨率(100 m分辨率)、时间一致性好的冰川流速分布图,分辨率远高于时间一致性和覆盖度远也好于早前UCI (University of California, Irvine)公布的基于SAR影像的全南极冰川流速图(500 m–1 km分辨率),分辨率也明显高于NASA近期公布南极冰川流速图(300 m–1 km分辨率)。这为全面系统地研究南极冰川动态提供了可能,特别是那些正发挥着关键作用的小冰川的动态行为,冰裂隙、冰坝在南极冰盖动态中的作用,以及冰川运动机制等相关研究中将发挥更大作用。该团队还联合了UCI发布的2008年的南极冰川流速图,全面分析了2008–2015年南极冰流动态和冰川物质状态。结果发现,整个南极冰盖仍然在继续加速消融,2015年物质消融量达到230±71 Gt 1Gt = 10^9 吨),较2008年增加了54%。冰盖消融直接贡献了全球海平面0.6 mm的上升量,相当于6175米水位三峡库容(393亿立方米);西南极冰盖仍然是最大的物质亏损来源,但物质消融的加速度明显小于此前的十年(1996–2006);最值得关注的是,与以往物质加速消融主要发生在西南极和南极半岛的普遍认知不同,该项研究首次发现东南极的威尔克斯地(Wilkes Land)存在广泛的冰川加速,在7年期间该区域冰川物质消融速度增加了53 ± 14 Gt/yr,温暖的绕极洋流可能是导致加速消融的主要原因。该区域不仅存在与西南极冰盖的一样的不稳定的海洋性冰盖,而且其海洋性冰盖的总量是西南极冰盖的5倍,冰体总量相当于引起海平面上升多达28米。因此,威尔克斯地的不稳定性风险更加值得关注,今后也应加强对它的长期监测和研究,对海平面的准确预测具有特别重要的意义。 

  论文和相关支撑材料:www.nature.com/articles/s41598-018-22765-0  

 

 

 

 

 
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