新研究解释了格陵兰岛内陆冰的加速

通过开发研究融水对格陵兰冰川的影响的新模型，研究人员发现融水使冰盖变暖，然后使冰盖软化，变形和流动更快。

该动画显示了冰是如何自然地从内部地形带通过冰川运输到海岸的。颜色代表冰的流动速度，红色和紫色区域的流动速度最快，为每年几公里。向量指示流动方向。

NASA一项新的研究发现，通过冰盖上的裂缝排出的地表融水可以使冰盖从内部变暖，从而软化冰并使冰更快地流动。

在过去的十年中，研究人员已经获得了令人信服的证据，这些证据表明，随着格陵兰冰川沿西海岸流入海洋，其末端区域或“鼻子”的冰流加速了。现在，新的研究表明，内部区域的流动也比2000-2001年冬季快得多，研究作者提出了加速这一现象的原因。

新论文的主要作者托马斯·菲利普斯（Thomas Phillips）说：“通过卫星观测，我们确定了Sermeq Avannarleq冰川的内陆区域，距海岸40至60英里，其流动速度比十年前快了1.5倍。”在研究之时，还担任了科罗拉多大学博尔德分校环境科学研究合作研究所的研究助理。

研究人员使用了名为“制作用于研究环境的地球系统数据记录”的NASA程序，在格陵兰使用了整个冰盖的速度图。通过研究速度图，研究人员发现2000-2001年Sermeq Avannarleq冰川的内陆部分每年以约130英尺（40米）的速度流动。在2007-2008年，该速度每年接近200英尺（60米）。

菲利普斯说：“起初，我们无法解释这种迅速的内部加速。”“我们知道这与冰川终点站发生的事情无关。加速必须归因于冰自身内部的变化。”

为了阐明观测到的加速度，菲利普斯和他的团队开发了一种新模型来研究融水对冰盖物理性质的影响。研究小组发现，渗入的融化水会吸收来自太阳的热量并加热冰盖，然后像温暖的黄油棒一样使冰盖变软，变形并流动得更快。

先前的研究估计，新气候要花几百年到几千年的时间才能增加冰盖深处的温度。但是，考虑到融水的影响，变暖可能会在数十年之内发生，从而产生快速的加速作用。该论文已被发表在《地球物理研究杂志》上：《地球表面》，美国地球物理联合会的期刊。

在夏季野外运动期间，研究人员通过在冰盖表面观察到大量的融水来了解这种机制，他们想知道这是否会影响冰盖。在过去的几十年中，格陵兰冰原上方的大气变暖使表面的扩大区域在夏季融化，形成了积水，涌出了冰中的裂缝。融水最终会漏入冰盖的内部和床层。

科罗拉多大学环境合作研究学院的合著者兼兼职研究员威廉·科根说：“太阳将冰融化成表层的水，然后水流入冰面并携带大量的潜能。”科学。“然后，潜能加热了冰块。”

新模型显示，这可以通过两种主要方式加快冰流速度：第一，残留的融化水使冰床的床层变暖，并对其进行预处理以容纳基础水层，从而使冰床更易于通过润滑滑动。第二，较温暖的冰块也较软（粘性较小），这使它更容易流动。

Colgan说：“基本上，驱动冰盖流动的重力没有随时间变化，但是随着冰盖变暖和变软，相同的重力现在使冰流动得更快。”

从刚硬到柔软的转变只需要融化水带来一点额外的热量。科尔根说：“模型显示，冰床附近的冰层略微变暖（仅几摄氏度）就足以解释加速现象。”

这些发现对各地的冰原和冰川都有重要影响。菲利普斯说：“这可能意味着冰盖可以比目前估计的更快地将冰排入海洋。”“这也意味着冰川还没有完成加速，并且可能会继续加速一段时间。随着经历融化的区域向内陆扩展，可能会在更远的内陆观察到加速度。”

这项研究的结果表明，要了解未来海平面的上升，科学家需要考虑一个先前被忽视的因素-融水的潜能-及其在使冰川和冰盖更快地流入世界海洋中的潜在作用。政府间气候变化专门委员会在2007年写道，预测海平面上升的最大挑战之一是对控制冰流过程的“有限”理解。该小组的下一次评估将于2014年进行。

“传统上，潜能一直被认为是相对不重要的因素，但是大多数冰川现在所接受的融水比以前更多，并且温度升高的速度比以前想象的要快，” Colgan说。“被称为格陵兰冰原的那块黄油的软化速度可能比我们以前认为的快得多。”

这项研究是由NASA ROSES拨款，NASA的格陵兰气候网络和美国国家科学基金会资助的。论文的其他共同作者是CIRES主任Waleed Abdalati，他也是NASA的前首席科学家。 CIRES前董事Konrad Steffen； CU-Boulder工程学教授Harihar Rajaram。

出版物：托马斯·菲利普斯（Thomas Phillips）等人，“低温水文增温的评估，解释了西格陵兰岛Sermeq Avannarleq湿雪地区冰速增加的原因，”地球物理研究杂志：地球表面，2013年； DOI：10.1002 / jgrf.20079

图像：美国宇航局