研究揭示了南极洲罗斯冰架下令人惊讶的融化模式

　　研究揭示了南极洲罗斯冰架下令人惊讶的融化模式
　　古地质构造可能在未来发挥作用
　　＂罗塞特-冰计划＂(ROSETTA-Ice project)是一项为期三年、多机构数据收集调查南极冰的项目，它对罗斯冰架(Ross ice Shelf)、冰架结构以及冰架随时间变化的情况进行了前所未有的观察。在今天发表在《自然地球科学》上的一项研究中，罗塞特-冰研究小组的成员详细描述了他们如何发现了一个限制海水流向的古代地质结构。这一发现表明，局部洋流可能在未来冰架的退缩中扮演重要角色。
　　冰架是大面积的浮冰，减缓了南极冰流入海洋的速度。罗塞特-Ice公司从巨大的罗斯冰架上收集数据，这有助于减缓南极洲约20%的地面冰流入海洋，相当于全球海平面上升38英尺。南极洲的冰已经在加速融化。预测冰架将如何随着地球持续变暖而变化，需要了解冰、海洋、大气和地质相互作用的复杂方式。
　　为了更好地了解这些过程，多学科的罗塞特-冰研究小组走近 了罗斯冰架，就像探险家第一次造访一颗新行星一样。该团队面临的关键挑战是，如何从一个西班牙大小的地区收集数据，而那里的冰层往往超过1000英尺厚，阻碍了更传统的基于船只的海底调查。解决方案是IcePod，这是第一个设计用来收集极地地区高分辨率数据的系统。IcePod是哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站开发的，安装在一架货机上。它的仪器测量冰架的高度、厚度和内部结构，以及下垫岩石的磁性和重力信号。
　　每次研究小组飞越冰架时，冰荚上的磁力仪(测量地球磁场)都会显示出一个几乎不变的平坦信号。也就是说，直到冰架的一半，仪器才开始工作，显示出很大的变化，很像心电图上的心跳。当研究小组绘制结果时，很明显，这种＂心跳＂总是出现在冰架的中央，从而确定了南极洲东部和西部之间一个以前没有绘制地图的地质边界。
　　研究小组随后利用IcePod对地球重力场的测量来模拟冰架下海床的形状。＂我们可以看到正在海底地质边界在南极东部方面比西方国家更深,这影响了冰架下的海水循环方式,＂斯蒂(rio Tinto)解释说,拉蒙特研究科学家领导三个野外探险,是该研究的第一作者。
　　利用新绘制的冰架下海床图，研究小组建立了一个海洋环流及其对冰架融化影响的模型。与东部的阿蒙森海相比，温暖的海水穿过大陆架导致冰架迅速融化，很少有温暖的海水到达罗斯冰架。在罗斯海，来自深海的热量被寒冷的冬季空气带走，在冰架下流动之前，这片水域被称为罗斯陆架波利尼亚。该模型表明，南极东部冰川较深的部分融化，但受古构造边界深度变化的影响，使其远离南极西部。
　　然而，令人惊讶的是，研究小组发现，波利尼亚冰架也导致了夏季沿冰架前缘的剧烈融化。这种融化在冰架内部结构的雷达图像中得到了证实。＂我们发现冰的罗斯冰架和流动损失的接地冰沿着冰过程的变化很敏感,如增加夏季变暖如果海冰或云层下降,＂劳里Padman说,地球和太空研究合著者和高级科学家。
　　总的来说，研究结果表明，用于预测南极冰在未来气候中的损失的模型必须考虑冰锋附近的局部条件变化，而不仅仅是温暖深水环流的大规模变化。＂我们发现，要做出合理的预测，我们需要了解这些局部过程，＂力拓表示。