南极冰川巨大的空洞预示着什么？
美国国家航空航天局(nasa)领导的一项新研究报告称，南极西部的思韦茨冰川底部出现了一个巨大的洞，面积相当于曼哈顿的三分之二，高近1000英尺(300米)。这些发现突显出，在计算全球海平面将以多快的速度上升以应对气候变化时，有必要对南极冰川的底部进行详细观察。
研究人员希望在斯韦茨湖底的冰和基岩之间找到一些缝隙，海水可以从那里流入并融化冰川。然而，新发现的黑洞的大小和爆炸性增长速度让他们感到惊讶。它足够大，可以容纳140亿吨的冰，大部分的冰在过去的三年里融化了。
研究人员说，“多年来，我们一直怀疑斯威特斯并没有紧紧附着在它下面的基岩上。多亏了新一代的卫星，我们终于可以看到细节。这个洞是NASA“冰桥行动”(Operation IceBridge)的破冰雷达发现的。“冰桥行动”是一项空中行动，始于2010年，研究极地地区与全球气候之间的联系。研究人员还使用了意大利和德国的一组星载合成孔径雷达的数据。这些非常高分辨率的数据可以通过一种叫做雷达干涉测量的技术来处理，以揭示地下的地表是如何在图像之间移动的。研究人员表示:“冰川下洞穴的大小在融化过程中扮演着重要角色。”“随着更多的热量和水进入冰川，它融化得更快。”
冰盖的数值模型使用固定的形状来表示冰下的空洞，而不是让空洞变化和生长。这项新发现表明，这种限制很可能导致这些模型低估了斯威特冰川融化的速度。斯韦茨冰川大约有佛罗里达那么大，目前造成全球海平面上升约4%。它储存的冰足够使世界海洋上升2英尺(65厘米)多一点，如果所有的冰都消失了，它还可以支撑附近的冰川，使海平面上升8英尺(2.4米)。
斯威特斯是地球上最难到达的地方之一，但它将比以往任何时候都更出名。美国国家科学基金会(National Science Foundation)和英国国家环境研究委员会(British National Environmental Research Council)正在开展一个为期五年的实地项目，以回答有关其过程和特点的最关键问题。国际斯韦特冰川合作组织将于2019年至2020年夏天在南半球开展野外实验。
科学家如何测量冰的损失
没有办法从地面长期监测南极冰川。相反，科学家们利用卫星或机载仪器数据来观察冰川融化时的变化特征，如冰川的流速和表面高度。另一个变化的特征是冰川的接地线——靠近大陆边缘的地方，冰川从床上升起，开始漂浮在海水上。许多南极冰川延伸数英里，超出它们的接地线，漂浮在广阔的海洋上。
就像搁浅的船只在卸下货物的重量后可以再次漂浮一样，失去冰块重量的冰川也可以漂浮在它曾经附着的陆地上。当这种情况发生时，接地线向内陆撤退。这使得冰川的底部暴露在海水中，增加了冰川融化速度加快的可能性。
一个不规则的撤退
对于思韦茨来说，“我们发现了不同的撤退机制，”研究人员说。在100英里(160公里)长的冰川前端的不同部分，不同的过程使得冰川的落差和冰的流失速度不同步。这个巨大的洞位于冰川西侧的主干下——离南极半岛西部更远的一侧。在这个地区，随着潮水的涨落，接地线会后退并向前延伸2到3英里(3到5公里)。自1992年以来，冰川以每年0.4到0.5英里(0.6到0.8公里)的稳定速度从基岩的山脊上脱落。尽管有稳定的沉降速率，冰川这一侧的融化速率却非常高。
研究人员说:“在冰川的东侧，地下水位下降的通道可能有一公里宽，就像手指伸到冰川下面，从下面融化冰川一样。”在该区域，从1992年至2011年，每年约0.4英里(0.6公里)，到2011年至2017年，每年约0.8英里(1.2公里)。然而，即使有这种加速的后退，冰川这一侧的融化速度也低于西部。这些结果突出表明，冰海之间的相互作用比以前所理解的更为复杂。
研究希望这些新结果将对国际斯韦特冰川合作研究人员在准备野外工作时有用。研究人员说:“这类数据对于现场各方关注行动所在地区至关重要，因为接地线正在迅速后退，空间格局非常复杂。了解海洋如何融化这座冰川的细节，对于预测它对未来几十年海平面上升的影响至关重要。”
