NASA数据揭示了对格陵兰冰原隐藏运动的新见解

一项最新发表的研究报告使用NASA卫星数据和机载遥感仪器，揭示了对流经格陵兰冰原的融水运动的新见解。

该动画（自2014年3月起）描绘了格陵兰冰原自2003年以来在三个流域（东南，东北和雅各布港地区）发生的表面变化。在每个区域中，时间都会提前显示2003-2012年海拔的累积变化。

多年来，NASA一直在追踪巨大的格陵兰冰原的变化。本周，科学家们利用NASA的数据发布了有史以来最详细的图片，说明了冰盖如何向海移动，以及对冰雪表面下流动的融化水的隐藏管道的新见解。

这些研究的结果有望改善对整个格陵兰冰原的未来及其对海平面上升的贡献的预测，因为研究人员正在修改其关于冰原如何对变暖的气候做出反应的计算机模型。

“借助NASA卫星和机载遥感仪器，格陵兰冰原终于有了秘密，” NASA在华盛顿冰冻圈计划的计划科学家汤姆·瓦格纳说。“这些研究代表了我们对冰盖如何失去冰的认识的新飞跃。事实证明，冰盖比我们以前想象的要复杂得多。”

利用NASA数据的科学家发布了新的见解，揭示了流经格陵兰冰原的融化水的隐藏管道以及有关冰原如何向海中移动的最详尽的描述。

布法罗大学的地球物理学家Beata Csatho领导了一个国际团队，该团队基于NASA卫星和格陵兰岛近100,000个地点的机载数据，对冰盖如何失去质量进行了首次综合研究。这项研究发现，从2003-09年开始，冰盖每年会掉落243吉吨的冰，这与使用不同技术的其他研究相吻合。该研究今天发表在《美国国家科学院院刊》上。

研究表明，当前的冰盖模型过于简单，无法准确预测格陵兰冰盖对海平面上升的未来贡献，并且当前的模型可能会低估不久的将来冰的流失。

该项目是一项艰巨的任务，利用了NASA ICESat航天器的卫星和空中数据，该数据测量了2003年开始的冰盖高度，以及自2009年以来每年开展的Operation IceBridge野外活动。美国宇航局北极地区气候评估计划还收集了1993年至2008年的其他机载数据，以延长研究时间。

格陵兰冰原的当前计算机模拟利用四个经过充分研究的冰川（雅各布港，海尔海姆，康格鲁苏阿格和彼得曼）的活动来预测整个冰原如何将冰倾倒入海洋。这项新的研究表明，这四个位置的活动可能无法代表整个冰原上冰川的活动。Csatho说，实际上，冰川经历的变薄和变厚的模式是当前气候变化模拟无法解决的。

为了建立更好的海平面上升模型，研究小组根据格陵兰岛2003-09年的行为将其242个冰川分为7大类。

克萨索说：“了解这些分类将有助于我们挑选出代表整个冰川的例子。”“然后，我们可以在模型中使用来自这些代表性冰川的数据来提供正在发生的事情的更完整描述。”

研究小组还确定了格陵兰岛东南部快速收缩的区域，而今天的模型并没有意识到这些区域。这使Csatho相信，冰盖在未来的冰流失速度可能比今天的模拟结果要快。

在今天在旧金山举行的美国地球物理联合会年会上发表的另一项研究中，科学家利用来自IceBridge行动的数据，在冰盖表面以下的多孔，部分压实的烧成层中发现了液态水的永久体。科罗拉多州博尔德市国家冰雪数据中心的萝拉·科尼格（Lora Koenig）和盐湖城犹他大学的里克·福斯特（Rick Forster）使用穿透冰的雷达发现了近地表液态水的特征。

研究人员发现，在格陵兰岛的广大地区，水即使在寒冷，严酷的冬季也可以保持液态，藏在地表以下的积雪中。由Koenig和Forster领导的研究小组的发现意味着，试图了解格陵兰冰原未来的科学家需要考虑冰中保留的相对温暖的液态水。

尽管与格陵兰岛的总融化相比，水的总量很小，但全年存在液态水有助于在春季和夏季启动融化。“全年都有更多的水，这意味着可以利用更多的热量来加热冰，”科尼格说。

Koenig和她的同事发现，格陵兰冰原的西边缘普遍存在地下液态水。大约在同一时间，福斯特（Forster）使用类似的地面雷达在格陵兰岛东南部发现了一个大型含水层。这些研究表明，液态水可以全年在冰盖周边的地表附近持续存在。

参加简报的另一位研究人员发现，近地表层也可能含有大量固体冰，可能导致洪水泛滥。科罗拉多大学博尔德分校环境科学研究合作研究所的科学家迈克尔·麦克弗林（Michael MacFerrin）及其同事研究了来自IceBridge的雷达数据和基于表面的仪器，发现该表面附近的冰块被称为冰透镜，距内陆距离比内陆多25英里。记录下来。

烧成的海绵状表面聚集的融水会形成冰晶。当这种浅冰融化时（如2012年7月所见），它们会释放出大量水，从而导致洪水泛滥。夏季炎热，并且近年来导致的表面融化增加，可能导致冰晶变厚并向更远的内陆扩散。“这代表了一种快速的反馈机制。如果目前的趋势继续下去，洪水将变得更加严重。”

出版物：Beata M. Csatho等人，“激光测高揭示了格陵兰冰盖动力学的复杂模式”，PNAS，2014年；土井：10.1073 / pnas.1411680112

图像：美国宇航局/迈克尔·史都丁