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研究发现潮汐可能是南极洲冰架冰下融化的69%的原因
2023-08-26 15:21:07 | 作者: | 来源: 本网翻译

  (A) RTopo-2 中普里兹湾 (m) 的地形特征。下插图中的红色框显示了普里兹湾的位置。绿色方块显示系泊处的位置。中国南极科考停泊点标记为C1和C2。阿默里冰架海洋研究系泊装置标记为 PBM1-PBM8。阿默里冰架海洋研究钻孔地点(白色加号)标记为 AM01-06。粗白线显示了阿默里冰架的正面。(B) 来自钻孔位点 AM02-06 的潮汐贡献(洋红色阴影)和残余贡献(青色阴影)的 AIS 基础熔化速率的组成部分。每个条上都标记了平均潮汐贡献在总 AIS 基础融化速率中的比例,括号内的值为根据PBM1-PBM7台站平均观测速度计算的潮汐诱发比例。

  冰架——南极冰盖的海洋终端冰川——正在融化,这不仅仅是因为大气温度上升。在一记重拳中,南极洲的冰架正在与地表和地下不断上升的温度作一场失败的斗争。

  根据中国的一项多机构研究合作,海洋热量和压缩作用被称为基底融化,导致了这种现象,但潮汐的作用可能比之前想象的更大。根据普里兹湾的观测数据(这是第一个关于潮汐流及其在基底融化中的作用的数据),研究人员发现,来自南极洲第三大海湾的潮汐流可能是造成阿梅里冰架基底融化69%的原因。

  该团队于 8 月 15 日在《海洋-陆地-大气研究》杂志上发表了他们的发现。

  “潮汐在调节南极洲周围的环流和水性质方面发挥着关键作用,但潮汐流和普里兹湾的相应影响尚未通过观测数据集进行量化,”南方海洋科学与工程系教授、通讯作者王兆民说。中国广东实验室(珠海)。

  “阿默里冰架海洋学研究实验和中国南极考察队对大陆架上的 10 个系泊点和穿过阿默里冰架钻探的 6 个钻孔进行了长期水文学观测。”

  系泊装置锚定在普里兹湾的海底。通过系泊处和钻孔的测量,研究人员能够观察海湾潮流的特征。他们利用这些观测结果为两项数值模型分析提供信息,以量化潮汐对陆架基底融化的贡献。

  然而,王指出,观测结果并不包括有关速度的重要长期信息,因此他们采用了模型中冰架下空腔的模拟速度,这可能扭曲了潮汐流对基底融化的真实贡献。

  尽管普里兹湾是南极周围的第三大海湾,但其潮汐(即潮汐流)的涨落比两个较大的海湾要弱得多,平均幅度仅为每秒三厘米。

  第一作者刘成彦表示:“如此微弱的潮流预计不会在调节普里兹湾的环流和水文特性方面发挥重要作用。”“然而,观测到的最大潮汐速度约为每秒11厘米,出现在阿默里冰架前部,最大时均潮汐动能——潮汐升降的强度——达到总动能的约31%外大陆架上空。”

  刘补充说,在钻孔地点,在阿默里冰架基底表面附近的海洋层中发现了类似潮汐的温度脉冲。总而言之,这些变量使研究人员能够估计潮汐对陆架基底融化的最大贡献为 69%。

  刘说:“由于没有对冰架下空腔进行长期速度观测,因此本研究中潮汐引起的融化可能会由于建模结果的不确定性而被高估。”“我们对 AIS 基础质量平衡的理解可以受益于更长期的观测和先进的数值模型。然而,这项研究仍然为未来以普里兹湾为重点的建模研究中的灵敏度实验和开放边界约束提供了基准验证。”

  王表示,研究人员将继续在海湾收集更多的长期观测数据,以了解潮汐流对阿默里冰架基底融化的贡献程度。

编辑:付鹏
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