機器人潛水艇看起來在南極海冰下測量它的厚度

機器人潛水艇看起來在南極海冰下測量它的厚度

幾年來氣候學家一直困惑於一個明顯的難題:為什麼南極海冰繼續擴張,儘管每十年相對緩慢的速度約為1%到2%,而北極海冰卻在迅速下降(按每年13%計算)十年夏末)?

就在幾個星期前,南極看到了一個 連續第三年創紀錄 海冰覆蓋年。 之前的兩個記錄是在2012和2013中設置的。

為了幫助揭開這個謎團的底層,一個科學家小組已經招募了一個水下機器人來幫助測量冰的厚度。 他們的車輛,被稱為SeaBED,有一個向上看的聲納,它映射浮冰的底面,並提供新穎,高度詳細的南極海冰三維地圖。 研究人員在期刊上發表他們的研究結果 自然地球科學.

共十浮冰面積超過500,000平方米的測量,他們發現1.4的平均厚度的冰向5.5米。 在一些地方冰達16米厚。 這是更厚比已經由以前較為有限(艦載為主)基於現場的測量結果來衡量,可能是因為船隻往往避免較厚的海冰的面積,所以很可能是採樣選擇偏差。

理想情況下,衛星能夠在更廣泛的區域內評估冰層厚度。 然而,儘管它們在北極取得了一些成功,但在世界的另一端,由於我們對南極海冰的任何特定區域頂部有多少積雪的認識不足,衛星受到嚴重阻礙。

研究人員報告說,他們測量的冰是在其生長的第一年。 這很重要,因為它是多年的海冰(冰存活超過一個夏季融化季節),通過變形和起皺更容易受到厚度增長的影響。

對於第一年南極海冰平均厚度的以前的估計 - 可追溯到至少1986 - 表明它已不再是圍繞一米厚比平均。 長期以來,人們一直但是認識到,更厚的多年冰浮冰存在 - 特別是靠近海岸和南極半島,那裡的海冰脊可以是一個房子的大小。


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雖然新的研究很重要,特別是從創新/技術的角度來看,我希望看到這種分析在不同的領域,如果可能的季節和年份重複。 在冬季結束時,南極周圍的20萬平方公里海域被冰覆蓋 - 這個區域比俄羅斯大。 相比之下,調查區域很小。

喜訊

如果結果得到未來工作的肯定,他們認為南極海冰對氣候變暖的抵抗力可能比以前所認識的更強。

此外,如果海冰突然被移除(或比實現的更厚),海冰的變化將反過來影響陸基冰川和自由漂浮的冰架。 這一點在南極半島強烈變暖的地區尤其重要,那裡的一些冰架已經大大地突破了海洋。

然而,我們還需要一段時間才能知道導致近期南極洲海冰生長的關鍵問題的答案:海流的變化是否有可能與更新鮮,更冷的地下融水的增加有關從偉大的大陸冰蓋?

然而,較厚的南極海冰覆蓋具有深遠的影響。 冰厚度密切控制著海洋與上方空氣之間的能量交換 - 沒有冰蓋,太多的熱量將離開海洋並加入大氣層。

雖然冰是一種非常有效的絕緣體,但只要它達到幾十厘米的厚度,同樣重要的是冰蓋上的孔。 這些洞,被稱為引線和冰間距(引線是冰中的長直線通道,而“polynya”來自俄羅斯的“開放”,是一個更大的湖狀開口)充當自然通風口或煙囪,釋放數百個瓦特每平方米的熱量進入上覆的大氣層。

南極機器人潛艇2在Pine Island冰川,南極洲附近的Polynyas。 美國宇航局,CC BY

在冰厚度分佈的任何變化可以顯著地影響其中這些特徵形成所述點和其持久性。 因此,它是公平地說,南極海冰的厚度對我們所說的海冰氣候反饋,其中覆冰的水平密切相關正在進行的全球氣候變化,反之亦然舉足輕重的作用。

因此,對海冰行為進行建模的科學家必須具備良好的厚度分佈知識才能為其模型提供信息。 這項研究向前邁出了重要一步。

這篇文章最初發表於 談話.
閱讀 原創文章.


關於作者

愛德華·漢納愛德華·漢娜是英國謝菲爾德大學氣候變化教授。 他的研究興趣是極地冰和氣候變化; 氣象/格陵蘭島,冰島和其他高緯度地區氣候; 格陵蘭島和南極冰蓋物質平衡; 海冰和海冰的衛星遙感; 氣候的太陽強迫的; 在日食氣象。

披露聲明: Edward Hanna不為任何可從本文中受益的公司或組織工作,諮詢,擁有股份或獲得資金,並且沒有相關的從屬關係。


機器人子揭示南極海冰比思想更厚

基於機器人潛艇數據的3D冰圖在Nature Geoscience上發表的研究表明,南極海冰的厚度比1m厚。 不要忘記訂閱! 如果你喜歡氣候相關視頻。 全文: http://www.reportingclimatescience.com... (此視頻提供:英國南極調查局)

YOUTUBE}https://www.youtube.com/watch?v=06PQg-JXmP8{/ YouTube上}


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