好文推荐 | Nature正刊:格陵兰冰盖内发现大量融水积聚

文摘   2024-11-26 00:00   山东  


2024年10月30日,发表在《自然》(Nature)上题为《垂直基岩移动揭示格陵兰冰盖夏季储水量》(Vertical bedrock shifts reveal summer water storage in Greenland ice sheet)的研究,揭示出夏季大量融水暂时储存在格陵兰冰盖内。国际研究小组首次能够利用定位数据来量化融水,这一发现对当前关于冰盖如何导致全球海平面上升的模型提出了挑战。

1. 研究背景

格陵兰冰盖是目前全球海平面上升的最大单一贡献者,主要因为在越来越温暖的地球上,北极放大现象。然而,冰川水蓄积、存储及最终释放的过程仍然了解不足。

图源:联合国新闻:在格陵兰岛,冰盖正在加速融化。

该研究利用全球导航卫星系统(GNSS)站测量的基岩弹性形变量化分析了离开格陵兰冰盖的所有水质量的时空行为,发现夏季融雪质量在整个格陵兰冰盖边缘被临时缓冲,7月达到峰值,之后逐渐减少。这表明,通过GNSS数据量化分析基岩的弹性垂直位移,可以实时监测到格陵兰冰盖融化水储存量的空间时间演变,为改进未来格陵兰冰盖融化行为和相关海平面上升预测提供了新方法。此项研究揭示了GNSS数据在约束格陵兰岛不够了解的水文过程中的高潜力,为改进未来格陵兰冰盖融化行为及其关联的海平面上升预测奠定了基础。

2. 内容概述

本文通过分析全球导航卫星系统(GNSS)站点测量的床岩弹性变形,揭示了格陵兰冰盖(Greenland ice sheet, GrIS)边缘整个夏季暂时蓄水的现象。研究发现,融水量在七月达到峰值后逐渐减少,表示一部分夏季融水被暂时存储。此研究还发现,GNSS数据对于约束GrIS不太了解的水文过程具有高潜力,为将来改进GrIS融解行为和相关海平面上升的预测提供了基础。
夏季融水通过各种路径暂时存储在冰盖中,如表层湖泊、冰内腔隙以及冰床界面等,大部分暂存水分在下一个融化季节开始前逐渐释放到海洋。临时蓄水会以不同方式影响冰盖演变,并对基底水压力产生影响,影响初期冰流加速。通过22个格陵兰GNSS网络(GNET)站点连续监测弹性垂直床岩位移来量化格陵兰蓄水量的时空演变,结果表明床岩位移量在融化季节最多约为5毫米。区域蓄水持续时间从东南部的4.5周到其他地区的9周不等。研究还指出,区域气候模型模拟的融水径流可能含有系统性误差,对最温暖年份需要进行最多20%的校正。
此研究提出了利用GNSS数据提高对GrIS水文过程精细化约束的高潜力,为未来更准确预测格陵兰冰盖融解行为及其对海平面上升影响的研究提供了新方法。


图源:nature

3. 展望与思考

这一发现为我们理解全球气候变化下冰盖融化对海平面变化的影响提供了新的视角。传统模型在预测海平面上升时往往没有考虑到积雪层内部的水分储存机制,可能导致对海平面上升速度的高估。研究人员强调,未来模型需要将这一机制纳入考虑,以提高预测的准确性。随着全球对气候变化影响的关注日益增加,这项研究将有助于更准确地预测和应对海平面上升的挑战。




引文格式:

Ran J, Ditmar P, van den Broeke M R, et al. Vertical bedrock shifts reveal summer water storage in Greenland ice sheet[J]. Nature, 2024: 1-6.

https://www.nature.com/articles/s41586-024-08096-3

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