南极冰原融化速度比预想慢 2万年前开始变薄

图:南极洲西部冰原是基于海平面下的基岩上的。由于外部有更大的冰川,而变得干涸。冰流在经过上百公里流到海洋之前,通常要经过巨大的漂浮的冰原。

由德克萨斯大学,俄亥俄州立大学,孟斐斯大学的研究学者,共同完成的南极西部全球定位网络项目(WAGN),对该地区重新进行了测量。测量结果表明,南极西部冰原的融化速度并没有预想的那么快。

WAGN项目主要研究成员伊恩·丹泽说,“我们的研究发现,尽管南极西部仍然有大量的冰在不断融化,但速度比最近预想的要略慢一些。所以,南极仍旧是造成海平面上升的原因之一。但融化的速度还不清楚。”

2006年,另一个研究小组,运用来自重力恢复及气候实验(GRACE)卫星的数据,推断在2002至2005年间,南极冰原大量冰层融化。GRACE卫星并不是直接测量冰原融化速度的,而是通过重力变化测量出的。而重力变化的原因,可能是源自冰原融化,也有可能是源自冰原下面基岩上升造成的。

现在,研究人员首次用全球定位系统,在南极西部各处直接测量基岩的垂直运动。该测量结果,使对于冰原融化速度的估测更加精确。

在上一次冰河时期,南极洲是被埋在巨大的冰层下面的。大约2万年前,冰层开始慢慢变薄,而且不断缩小。随着冰层的融化,下面的基岩开始上升。这种上升被称作后冰河时期的反弹。

根据GRACE卫星的测量,后冰河时期的反弹引起重力吸引力的增加。这能解释他们对于南极西部冰层快速融化的推断。最新的GPS的测量结果表明,南极西部的反弹比预想得慢。这意味着,对岩石重力作用的修正过头了,冰层融化的速度较先前解释的略慢。

由国家科学基金会赞助的,南极地球科学项目负责人,弗拉德米尔·帕皮塔士维里说,“这次公布的结果是有很重要意义的。基于GRACE卫星对于南极西部冰层的测量,这次研究通过GPS的观察,对大陆的实际反弹,提供了更加精确,可靠的测量。”

WAGN的研究人员并不知道其对于冰层融化速度到底高估了多少。其他解读GRACE数据的专家,将给出更明确的纠正。先前对于后冰河时期反弹的估计是基于理论模式的。而将GPS的直接测量结果融入新的模式,能显著提高对冰层融化速度估测的精确度。

来自德克萨斯大学奥斯丁·杰克森地理科学学院(伊恩·丹泽为主要研究员)的研究小组,俄亥俄州立大学地球科学学院(麦克·贝维斯),及孟斐斯大学地球研究和信息中心(罗伯特·斯玛丽),携手共同完成了WAGN项目。

该网络由18个安装在南极西部裸露岩石上的GPS站组成。这些嵌在岩石里的,精确的,毫米级,三围定位的GPS站,早在2001年到2003年,和2004至2006年的两次测量中就确定下来了。这两次测量间隔至少3年。在这段时间内,位置的变化就显示出基岩的运动变化。

去年,极地观测网络(POLENET)项目得到的数据,对于WAGN的数据进行了补充。POLENET项目建立了一个更复杂,更持久的GPS及地震观测记录网络,包括了已经建立的WAGN站点。POLENET将提高我们对于大陆及两级冰层相互作用的理解。POLENET项目中主要研究专家,是俄亥俄州立大学的特里·威尔森。

南极西部GPS网络及国际极地年的极地观测网络,在资金和逻辑上都由国家科学基金会的极地项目办公室支持赞助。


(来源:网易探索 2009-10-21)


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