南极洲的缓慢崩塌被摄像机捕捉到——而且它正在加速
哥本哈根大学的研究人员对南极冰架崩溃背后的机制有了独特的见解,这对北半球的海平面上升至关重要。 旧航拍照片的发现提供了一个无与伦比的数据集,可以改进对海平面上升的预测,以及我们应该如何优先考虑海岸保护和其他形式的气候适应。 1966 年 11 月 28 日,一架美国飞机飞越南极半岛智利最南端以南。 On Board 是一位摄影师,可能来自美国海军,他的工作是绘制南极景观图。 但事实证明,摄影师也在记录一个正在进行的非常特殊的情况。 他拍摄了一张 Wordie 冰架的航拍照片,30 年后,该冰架在完全坍塌后几乎消失了。 这次崩塌的后果是,容纳大量冰川冰的“塞子”破裂,留下了冰盖自由地漂浮在海中。 幸运的是,Wordie 是一个相对较小的冰架,它造成的海平面上升可以用毫米来衡量。 但南极洲的冰架要大得多,它们和 Wordie 一样,可能会因气候变化而坍塌。 据信,仅两个最大的冰架 Ronne 和 Ross 就有足够的冰来解释海平面上升高达 5 米的原因。 在这种情况下,如果我们认为南极洲很遥远,那么我们需要理解由于重力的影响,南半球的冰融化将导致北半球丹麦等地的海平面上升。 一项新的研究提供了见解,可以帮助识别这些冰架中早期坍塌的迹象并评估坍塌的阶段。 1966 年 11 月 28 日的 Wordie 照片——连续记录 1960 年代 Wordie 冰架崩溃的长系列图像中的第一张——已成为有价值的第一张哥本哈根大学的研究人员最近完成的一项冰架崩塌研究的数据点。 在他们的论文中,现已发表在《自然通讯》上,他们提出了一个独特的数据集,该数据集基于大量旧航空图像档案并结合现代卫星观测,首次将冰架坍塌显示为长期时间序列中的不断演变。 可用于提高科学家对冰架的理解的关键见解,以及他们崩溃背后的机制。 “我们已经确定了冰架坍塌初期的几个迹象,我们预计在其他冰架中会观察到这些迹象,但也许更重要的是,该数据集为我们提供了许多确定点,可以揭示坍塌的程度。 这是一个全新的工具,我们可以用它来对有坍塌风险或已经在坍塌过程中的冰架进行现实检查,“该系的博士后 Mads Dømgaard 说Geosciences and Natural Resource Management,他是该研究的主要作者。 据研究人员称,这些知识将增强海平面上升的计算机模型,并导致对水位何时上升的更准确预测,从而以最有效的方式优先考虑气候变化适应的投资。 变暖的海水和冰下融化是最决定性的 使用一种已知的技术分析了数百张历史航拍照片asstructure-from-motionphotogrammetry 的 Structure。 该方法使科学家能够准确地重建冰层厚度,以及冰层的范围、表面结构和流速,其历史可以追溯到 1960 年代。 通过这种方式,研究人员分析了 Wordie 的崩溃,并更多地了解了所涉及的因素。 以前人们认为,较暖的大气层是导致崩溃的主要因素,同样,冰面上融水湖的形成也起到了作用一个部分。 这项新研究反驳了这两种假设。 相反,研究人员强调海洋和冰相遇处的冰层下融化是决定性因素。 “我们的研究结果表明,Wordie 崩溃的主要驱动因素是海水温度上升,这导致了漂浮冰架下的融化,”Mads Dømgaard 说。 崩溃比我们想象的要难 - 不管你喜不喜欢 此外,这项研究的结果已经改变了科学家的基础关于冰架崩塌的知识。 根据合著者 Anders Anker Bjørk 的说法,新数据促进了我们对这些坍塌如何以及以何种速度发生的理解。 “从我们的研究结果中得出的初步结论是,冰架坍塌可能比我们想象的要慢。 这意味着,根据此类研究的知识,南极洲融化导致海平面急剧上升的风险略低,“南极洲助理教授 Anders Anker Bjørk 说地球科学和自然资源管理系。 但他解释说,这也有一个反面: “它已经是一艘超级油轮,需要转动以阻止南极洲的冰融化,但我们的数据显示,崩溃过程比以前假设的还要漫长。 而这个漫长的过程将使趋势一旦开始就更难逆转。 这是一个明确的信号,即现在而不是现在就优先停止温室气体排放在未来,“Anders Anker Bjørk 说。 事实:冰架和海平面上升 冰架,就像 Wordie 一样,对从冰盖流向大海的冰川起到一种制动器的作用。 当冰架消失时,冰川会失去这种支撑,并可能开始更快地漂浮和融化。 由于冰架的冰块已经部分或全部在海中,因此它们对海平面上升的直接贡献是有限的。 另一方面,他们保留的冰川冰在陆地上,因此,每立方米都会影响世界海洋的水位。 尽管南极洲距离遥远,但像丹麦这样的地区正受到重力导致冰架坍塌导致的海平面上升的严重影响。 在南极洲融化之前,它的冰块有助于将海水向南拉。 当冰融化到海中时,引力场发生了变化,导致北方的海洋成比例地上升。 事实:尘封的旧照片如何变得重要数据 在这项研究中,研究人员使用了 1966 年至 1969 年间拍摄的 Wordie 多次飞越的图像。 在分析历史航拍照片时,研究人员采用了运动摄影测量结构法,该方法利用重叠的照片来计算景观或物体的精确三维模型。 通过分析照片之间的透视差异,可以高精度地测量高度和距离。 这允许追踪冰表面、厚度和速度如何随时间变化。