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格陵兰冰盖。信贷:elementix除股票的照片。
河流在格陵兰冰原。 信贷:elementix除股票的照片
客人的帖子
2022年10月5日一点

帖子:古代尘封山谷可以持有全球的冰盖损失的关键

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10.05.22
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05.10.2022 | 1:00am
客人的帖子 帖子:古代尘封山谷可以持有全球的冰盖损失的关键

先进的卫星技术近几十年来允许科学家图表地球冰盖的融化在引人注目的细节。

融水表面上发现的冰盖底部的-直接和水,已经融化在调节冰盖流中起着关键作用。最终,这水可以快速确定冰流入海洋,导致海平面上升。

然而,因为卫星记录只跨越几十年,他们不能告诉我们这个过程将如何应对全球变暖持续在这个世纪和超越。

在一篇新论文,发表在第四纪科学评论biwei6868,我们展示巨大的通道,称为“隧道山谷”,划分出古老的冰层之下在冰河时代的终结。

在某些情况下,这些通道形成在短短几百年的冰原撤退,迅速排出水从冰盖下,否则他们就会加速流向大海的冰,冰损失增加。

关键的问题是:什么是地球剩下的冰原的命运和变暖融化继续吗?

如此惊人的速度速度这些隧道山谷可以形成意味着科学家们需要开始考虑他们的影响在今天的冰盖将如何演变的模型在未来几十年几百年。

融化的冰

冰盖融化时产生一个巨大的水量。在2022年,180亿吨的融水跑了格陵兰冰盖在短短三天,足以填满4500温布利体育场

这融水流经的河流在冰盖和池巨大的湖泊。然后通过冰盖断裂的,释放出足够的能量来必威体育在线注册竞争对手是世界上最大的水电站

在格陵兰冰盖融水,北部的伊卢利萨特。
在格陵兰冰盖融水,北部的伊卢利萨特。/信贷:阿什利·库珀的照片除库存图片

一旦它使冰盖底部,水润滑冰和岩石之间的联系,它的幻灯片,加速流动的冰向海洋,它将提高海平面。

格陵兰冰盖刚刚经历了它9月最大融化事件记录通常,这种只看到中间的夏天

与融化季节将变得更长、更激烈在未来,了解相应的增加的影响水的地球冰盖底部,它是如何路由和快速预测驱逐将关键利率冰的损失和未来的海平面上升。

研究古代冰原

在冰原上的卫星记录提供了详细的数据在过去的四十年里,过去几百万年的地质记录包含多个冰盖增长的证据和衰变周期过去冰河时代。

此外,卫星可以轻松查看冰盖表面的变化,冰下调查发生了什么,可几公里厚的地方——极具挑战性。

我们需要考虑如何冰盖变化更长的时间尺度为了理解冰盖可以全方位的行为,并可能,未来的展览。

冰盖流和模具的岩石脚下留下痕迹活动后融化。这些地形可以告诉我们很多关于发生了什么在他们的黑暗人迹罕至的深处——包括,例如,路由和水的影响。

更大的地区比今天地球曾经被冰层覆盖。在过去的凉爽气候条件,冰盖向下延伸的中纬度地区,包括英国在内的欧洲部分地区都笼罩在一层厚厚的冰。

作为地球的轨道周期变化绕太阳造成的气候变暖,这些冰原腐烂,留下痕迹垂死挣扎的地质记录的一部分。

成千上万的巨大山谷渠道——隧道——上逃离融水在British-Irish和欧洲的冰原的冰川的消失现在撒谎,埋在泥,底部的北海。

这些频道-下图可达150千米(公里)长,宽6公里,深500米,每一个在苏格兰尼斯湖的几倍。

北海隧道山谷的分布。这些巨大的渠道已经雕刻几个时期的快速冰盖衰变过去几十万年。
北海隧道山谷的分布。这些巨大的渠道已经雕刻几个时期的快速冰盖衰变过去几十万年。信贷:詹姆斯Kirkham。

人为气候变化正在引起地球仅存的冰盖的边缘——位于自然气候寒冷的极地体验条件类似于那些融化的冰盖位于低纬度地区过去冰消,始于大约20000年前。

分析冰盖融化产生的巨大的渠道提供一个窗口到一个未来的全球变暖,我们可以使用它来学习课程关于格陵兰甚至南极如何回应。

古老的冰层的垂死挣扎

我们的之前的研究把地震数据——最初收集探测钻井危害在寻找北海石油和天然气——和改造提供图像的地质层在地表之下。

我们使用这些数据来表明,隧道山谷冰川影响流动期间,极端气候温暖。下图显示了一个这样的剥去海底隧道谷发现的北海。交替的红色和黑色线表示堆叠层海底下的泥沙和石块。

巨型隧道谷,现在埋下200米底泥浆的北海,使用地震数据显示3 d。隧道河谷宽约1公里,120米深。
巨型隧道谷,现在埋下200米底泥浆的北海,使用地震数据显示3 d。隧道河谷宽约1公里,120米深。信贷:詹姆斯Kirkham;数据由Gardline有限。

然而,紧迫的问题如:通过什么机制和巨型隧道山谷雕刻出来有多迅速?通过隧道融水撤离山谷如何?和上面的冰是怎么回应水排水通过他们吗?

为了解决这些问题,我们的新研究结合了最先进的地震数据在隧道山谷新的重建记录如何冰盖覆盖了英国在过去的冰川作用衰变时,气候温暖。这个古老的冰层提高海平面1.8米融化,和重建提供最完整的例子冰原撤退在世界任何地方。

下面的动画显示了冰盖的累积和衰变31000至15000年前。每张图片代表了冰盖的变化形状每1000年它生长和撤退在英国(图片中心),北海(中间偏右的图像)和斯堪的那维亚图像(右)。冰盖的颜色代表冰的速度,蓝色描绘缓慢流动的冰和红色显示更快的流动冰。

动画的增长和撤退的冰盖覆盖英国和欧洲在上次冰河时代。信贷:克拉克et al。(2022年)

新发现

结合地质证据和建模仿真,我们表明,巨大的冰盖下隧道山谷可以侵蚀经历极端的温暖在几百到几千年。

这是因为他们是雕刻主要由高度腐蚀性,湍急的水流较小的通道,往往形成他们的基地,而冰填充最上面的山谷中,加压的水通道。

下图所示,它显示了这些渠道,由融化的冰盖底部和表面融化,到达基地通过“莫林”——垂直轴冰由自来水。

deglaciating冰盖下的隧道山谷是如何形成的。水从冰盖表面迁移到基地,在流过一个较小的网络迁移通道驱动器的快速切口更大的山谷。
deglaciating冰盖下的隧道山谷是如何形成的。水从冰盖表面迁移到基地,在流过一个较小的网络迁移通道驱动器的快速切口更大的山谷。信贷:Kirkham et al。(2022年)。

几百年可能听起来像一个很长的时间,但是这个过程是非常快速而冰盖的生命周期。这些巨型隧道的开端可以出现在几十年内,排出的水,否则会加速向海洋冰流。

传统上,水从冰层下面的排水被认为稳定冰流通过删除从冰层润滑水床。从逻辑上讲,然后,隧道的快速形成峡谷,因此,缓冲现代冰川从灾难性的崩溃,如果他们成为一个因素在气候变暖融化率增加。

然而,这并不简单。我们详细的三维地震扫描显示位移指示器签名的冰都停滞不前,突然停住,但也迅速流入隧道内的山谷。

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因此,看来融水通过这些庞大的渠道可能的流动,在不同的情况下,采取行动缓慢或加速冰流。为什么这些模式的行为发生在某些情况下,而不是其他人在未来仍是一个紧迫的问题调查。

不过,可以肯定的是,这些隧道峡谷形成的令人惊讶的快速意味着科学家必须考虑他们在今天的冰盖将如何演变的模型在未来几十年几百年。

现代冰川的命运吗?

没有现代的例子隧道的快速侵蚀山谷下今天的冰原。这可能是因为他们目前没有生产足够融化-。

然而,这些古老的山谷,现在埋下数百米的北海海底的生物有机体,记录机制冰盖如何应对极端温暖缺失从今天的冰盖模型。

这样的模型目前没有解决精细排水过程,尽管他们似乎是一个重要的控制在冰流,冰损失率,最终,海平面上升。

我们的新的研究凸显了目前忽视过程,可以迅速融化的冰盖下开关。

这些渠道是否会采取行动稳定破坏地球的当代冰盖在一个变暖的世界仍然是一个重要的和开放的问题。

Kirkham, j . d . et al。(2022)隧道deglaciating中纬度地区冰盖下谷的形成:观察和造型,第四纪科学评论,biwei6868doi: 10.1016 / j.quascirev.2022.107680

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