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新的美国宇航局研究确定格陵兰融水船到达海洋的途径

返回列表发布时间:2018-05-16

em新的NASA研究发现,大的裂缝为格陵兰海尔海姆冰川上游的含水层水提供了清晰的海洋逃逸。这一发现有助于确认被称为firn的松软颗粒状雪层中的水有助于海平面上升。 / em

新的NASA研究发现,格陵兰冰原上的裂缝让其含水层中的一个含水层流向海洋。最近才发现的含水层不常见,因为它们会在冰盖内捕获大量的液态水。到目前为止,科学家们并不知道这个水库中储存的水发生了什么 - 这一发现将有助于微调格陵兰岛对海平面上升贡献的计算机模型。

“这篇论文阐明了含水层水的命运,”该研究的主要作者,美国国家航空航天局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的博士后研究员Kristin Poinar说。 “之前,我们不知道水是冻结在冰盖内还是再次出现在冰面上。无论在哪种情况下,融水都不会导致海平面上升。“

现在,Poinar和她的同事们使用一种新的计算机模型来测试某些融水填充的裂缝是否会破裂到冰盖的底部,这表明融化水到达了海洋。

格陵兰岛主要通过地表融化和冰流向海洋贡献水分。研究表明,近几十年来地表融化已经增加。在格陵兰西部,这么多地表融化形成了它创建了一个河流和湖泊网络,这些河流和湖泊通过冰流到底层的基岩,从水流到海洋。

Kristin Poinar研究的冷却含水层剖面下游裂隙场的视图。水在裂缝中是不可见的,因为融水不会进入它们,直到水面以下约40英尺(含水层所在的地方)。

但是格陵兰岛东南部非常不同 - 湖泊和河流不形成,尽管冰层融化。取而代之的是,巨大的水库被困在冷杉层中(一堆压缩的雪)。 2011年,科学家们发现这些含水层位于冰面下方约40英尺(12米)处。研究人员计算出,这些含水层涵盖了格陵兰岛约8,455平方英里(21,900平方公里),并拥有太浩湖大小的水量。含水层全年保持液态,因为该地区的大雪降落造成厚厚的覆盖层,使含水层与上面的冻结气温隔绝。

Poinar说:“这些含水层是类似于我们在格陵兰岛西部可以看到的地表水。 “东南格陵兰地区永远被雪覆盖,几乎没有裸露的冰层,因此在夏天,水不会像格陵兰岛西部裸冰中那样积水,形成湖泊和河流;相反,它向下渗透并消失在我们看不见的地方。“

Poinar研究了位于格陵兰岛东南海尔海姆冰川地区的一段含水层,美国航空航天局对极地冰层变化的空中调查表明,IceBridge行动所采集的地面穿透雷达测量结果显示,一个2英里长的含水层部分已经排干2012年春季到2013年春季之间有大量的水。

格陵兰岛东南部的海尔海姆冰川在2016年9月11日冰岛航行的一次行动中可见。

研究人员在该含水层的这一部分的正下游确定了一个裂隙区(冰裂缝);他们认为,由于重力作用,含水层水应流入这些开口。为了确定水是在裂缝内裂缝还是裂缝一直延伸到基岩,Poinar建立了一个计算机模型,说明裂隙中裂隙中裂隙中裂隙水的扩散,加深和再冻裂情况。该模型表明,水使裂隙裂缝快于水可以重新融化,从而使融水在几周到几个月内到达基岩。

“裂缝能容纳多少水是有限度的;一旦他们达到这个极限,他们会破裂到冰层的底部,并将水输送到床上,从那里它可以相对快速地到达海洋,“Poinar说。 “我们发现,通过这个特殊的含水层 - 裂缝油田系统排出的融水量与格陵兰西部冰川湖泊或河流系统产生的量相当。”

Poinar说,虽然她的研究集中在含水层的特定部分,但格陵兰岛东南部还有其他地区可能存在类似的含水层和附近裂隙油田的组合。她表示,她未来的工作重点将放在如何将这种新发现的排水系统整合到整个格陵兰冰盖上,以及如何测量从含水层排出的水如何润滑基岩并影响冰盖的流动。

“克里斯汀的发现是理解含水层系统重要性的关键组成部分,”犹他大学冰川学家里克福斯特说,他是2011年发现含水层的田野队的一员。“她的模型显示水是上床睡觉,这为水的储存如何影响未来海平面上升的变化增加了一个完全不同的重要意义。“

出版物:Kristin Poinar等,“东南格陵兰岛Firn含水层水通过裂缝流向河床的排水”,地球科学,2017年2月7日; DOI:10.3389 / feart.2017.00005

资料来源:美国宇航局地球科学新闻小组Maria-JoséViñas

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