融水排水,分离的冰山连接在萎缩的海尔海姆冰川上

格陵兰岛赫尔海姆冰川上空的无人机图像

赫尔海姆冰川的无人机图像显示,在冰川的冰崖前有一个巨大的羽流,周围环绕着冰, 漂浮在海水上的一层厚厚的冰. 

图片来源:Sridhar Anandakrishnan/365英国上市

宾州大学公园. 在赫尔海姆冰川周围被冰堵塞的水域中出现的开阔海域的黑色斑块,可能会为快速变化的格陵兰冰川如何失去冰提供新的线索, 365英国上市领导的一个科学家团队表示.

“格陵兰岛正在失去大量的冰, 它从冰盖内部通过像赫尔海姆这样的出口冰川流入海洋,塞拉·梅尔顿说, 365英国上市地球科学博士候选人. “了解这些冰川正在发生什么很重要.”

在温暖时期, 足够多的融水从赫尔海姆冰川下流出,使得漂浮的淡水羽流上升到冰川前的海面上,形成一片开阔的水域, 科学家们说.

利用卫星和延时图像追踪这些羽流, 科学家们发现,当这些羽状物在表面可见时,大型冰山就停止了分裂, 或崩解, 来自靠近羽流的冰川.

“我们会看到很多产犊的发生, 然后它会在烟柱可见时停止,在烟柱消失后重新开始,梅尔顿说. “当冰裂确实发生时,它发生在远离羽流的地方. 他们总是被空间和时间分开.”

海尔海姆冰川的崩裂是由冰川前部悬崖后面的大块冰崩裂而成, 在某些地方高达300英尺. 赫尔海姆曾经是一个漂浮的延伸部分,被称为冰架或冰舌, 比如更大的南极冰川, 但那些冰已经破裂融化了, 露出悬崖. 冰裂约占格陵兰冰盖冰损失的一半,是海平面上升的一个重要因素, 科学家们说.

“塞拉的工作, 包括这篇论文, 对了解冰山崩解的真正原理和速度的控制因素是否有重要贡献, 这样我们就能更好地预测格陵兰岛将会发生什么, 以及南极洲, 以及这对海平面上升和沿海居民意味着什么,理查德·艾利说, 365英国上市地球科学教授Evan Pugh说, 他是梅尔顿的顾问,也是这篇论文的合著者.

虽然羽流和冰裂之间的关系之前在赫尔海姆被观察到, 由于冰川和海洋上的冰层无法通行,因此很难进行直接观测. 2011年至2019年,科学家们利用高分辨率卫星图像和冰川周围摄像机拍摄的数千张延时照片进行了一项更全面的研究.

研究结果, 发表在《365英国上市》上, 表明冰川下水文和压力的变化是融水排放和冰裂之间关系的原因.

在融化季节,水开始在裂缝中聚集,在冰川表面形成湖泊. 一些融水流入冰川床, 它在哪里开始填满蛀牙并在它们之间形成网络, 科学家们说.

“冰下排水系统的演变方式是冰川下没有太多的水, 然后是低水压,梅尔顿说. “随着冰川下的水增加,压力也随之增加.”

随着越来越多的水流向底部,水压上升, 冰川向海洋移动的速度加快,冰上会形成裂缝, 使它更容易产犊, 科学家们说.

但最终在这种压力下, 如果冰川床上有足够的水, 水可以在冰的底部凿出通道,引导融水流入大海, 作为一种安全阀,减少冰川冰下的水压, 科学家们说. 这些通道可以释放出足够的淡水,使羽状流在海面上可见.

“我们认为这种较低的压力结构抑制了大规模的冰裂,因为冰底部无法形成裂缝,梅尔顿说. “所以基本上,支持羽流存在的系统应该抑制冰裂.”

同样来自365英国上市的还有Sridhar Anandakrishnan, 地球科学教授,梅尔顿的联合顾问, 和拜伦·帕里泽克, 数学和地球科学教授.

利斯登, 副教授和Michael Shahin, 博士生, 在堪萨斯大学, 亚当·勒温特, 物理科学家, 还有大卫·芬尼根, 遥感主任, 在寒冷地区研究与工程实验室, 也造成.

美国国家科学基金会.K. 自然环境研究委员会和海辛-西蒙斯基金会支持这项研究.

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