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格陵兰冰原上的湖泊可以排出大量的水,即使是在冬玖玖re天

地球 2021-11-11 23:59:51

剑桥大学 随着天气变暖,每年夏天格陵兰冰盖表面都会形成湖泊

它们存在几周或几个月,但由于水力压裂,可以在几个小时内排水,将数百万立方米的水和热量转移到冰盖底部

现在,剑桥的研究人员已经使用卫星“在黑暗中观察”,并表明这些湖泊在冬天也会干涸

信用:伊恩·威利斯 利用卫星数据“在黑暗中观察”,研究人员首次表明格陵兰冰盖上的湖泊在冬天会干涸,这一发现对世界第二大冰盖流入海洋的速度有所影响

剑桥大学的研究人员利用欧洲航天局卫星的雷达数据表明,即使没有太阳的热量,这些湖泊也会向冰原底部排放大量的水

这些“排水事件”被认为通过从下面润滑冰,在加速冰的运动中起着重要作用

以前对湖泊排水的研究都是在夏季进行的,通过直接的野外观测和光学卫星数据的结合,这需要日光

剑桥研究人员开发的方法使用雷达“反向散射”——波从发射地反射回卫星——来检测冬季格陵兰岛几乎完全黑暗时湖泊的变化

发表在《冰冻圈》杂志上的研究结果表明,格陵兰冰盖下的“管道”系统不仅仅是缓慢地泄漏前一个夏天的水,即使在北极冬季的最深处,它也可以被“补充”,因为大量的地表湖水会流到冰盖的底部

许多以前的研究表明,由于融化和径流,格陵兰冰盖正在失去质量,并且失去速度正在加快

“预测冰原未来的未知因素之一是冰川移动的速度——它们是否会加速,如果会,加速多少,”合著者Dr

伊恩·威利斯来自剑桥斯科特极地研究所(SPRI)

“控制冰川移动速度的关键是到达冰盖底部的融水数量,这也是我们工作的重点

" 随着天气变暖,每年夏天格陵兰冰盖表面都会形成湖泊

它们存在几周或几个月,但由于水力压裂,可以在几个小时内排出,将数百万立方米的水和热量转移到冰盖底部

受影响的区域包括冰盖内部的敏感区域,这些区域对冰流的影响可能很大

“人们一直认为这些湖泊只有在夏天才会干涸,原因很简单,因为天气变暖了,太阳导致冰层融化,”同样来自SPRI的合著者科琳·贝内迪克说

“冬天,天很黑,表面结冰

我们认为湖泊的填充是导致它们最终排水的原因,但事实证明并非总是如此

" 贝内迪克,目前是博士

D

SPRI大学的候选人,当她还是一名研究卫星热数据的硕士学生时,第一次对冬季地表湖泊的变化感兴趣

“热数据显示,液态水可以在湖中过冬,”她说

“以前使用机载雷达进行的研究也已经确定了夏季冰盖表面下几米处埋藏的湖泊

这两件事让我想到了全年观察湖泊的方法

我们通常用来观察湖泊的光学卫星图像在冬天甚至多云的时候都是不可用的

" 贝内迪克和威利斯利用哨兵-1号卫星的数据开发了一种方法,该卫星使用一种叫做合成孔径雷达的雷达

合成孔径雷达的工作波长使其能够透过云层在黑暗中观察

使用合成孔径雷达,冰和水的读数是不同的,因此他们开发了一种算法来跟踪合成孔径雷达后向散射的突然变化

在三个冬天里,他们发现了六个湖泊,这些湖泊在冬天的几个月里似乎都干涸了

这些湖泊是被掩埋的湖泊或被冻结的地表湖泊

该算法能够识别湖的反向散射特征在一幅图像和12天后记录的下一幅图像之间的显著变化

合成孔径雷达数据得到了前一年秋天和随后的春天的额外光学数据的支持,证实了六个干涸湖泊的湖泊面积大幅缩小

对于其中的三个湖泊,光学数据以及来自其他卫星的数据被用来显示冰雪覆盖的湖泊坍塌了,下降了几米,再次确认水已经被排干

“我发现的第一个湖令人惊讶,”贝内迪克说

“我花了一段时间才确定我以为我看到的是真的

我们使用事件前后的地表高程数据来证实我们的想法

我们现在知道冬季湖泊排水是可能发生的,但我们还不知道这种情况发生的频率

" 威利斯说:“冰川在冬天会变慢,但它们仍然在移动。”

“一定是这种运动导致某些地方出现裂缝,让一些湖泊干涸

我们还不知道这种冬季湖泊排水现象有多普遍,但它可能会对格陵兰冰盖以及北极和南极的其他地方产生重要影响

"

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