研究揭示格陵蘭冰川前部湍流羽流的複雜表現
據外媒報導,科學家們首次成功地對冰川下泄羽流進行了連續監測,使人們對冰川-峽灣環境有了更深入的了解。隨著冰川的融化,冰川中的淡水與海水相互作用,形成亞冰川下排放羽流。眾所周知,這些湍流羽流會加速冰川的融化和斷裂(結冰),推動峽灣尺度的環流和混合,並為鳥類創造覓食熱點。目前,基於直接測量的對冰川下羽流動力學的科學認識僅限於個別情況。
由北海道大學的Evgeny A. Podolskiy助教和Shin Sugiyama教授以及東京大學的JSPS博士後學者Naoya Kanna博士組成的科學家團隊開創了一種直接和連續監測羽流動力學的方法。他們的研究成果被Springer-Nature發表在《Communications Earth & Environment》雜誌上
由於海水中溶解了鹽類,淡水和海水的密度非常不同。由於這種密度對比,當融水–源自冰川表面–順著裂縫流下並出現在冰川底部時,它開始上湧,導致形成冰川下羽流。上升的羽流從深層吸入營養豐富、溫度較高的水,進一步融化冰川冰層。在全球變暖和氣候變化的影響下,冰川體積大量減少,了解羽流的行為和演變對於預測冰川退縮和峽灣反應至關重要。
科學家們在格陵蘭島的Bowdoin冰川(Kangerluarsuup Sermia)進行了迄今為止最全面的羽流監測活動。它涉及一連串的地下傳感器,直接在不同深度的冰川前部記錄海洋學數據。此外,還通過延時攝影機、地震儀、無人駕駛航空器等進行了額外的觀測。然後對這些高時空分辨率的數據集進行了全面的分析,以確定其聯繫、模式和趨勢。
研究表明,羽流和冰川峽灣的動態比以前認為的要復雜得多。它具有間歇性,並受到多種因素的影響,如突然的分層變化和邊緣湖泊的排水。例如,科學家們觀察到一個冰壩湖泊通過羽流突然進行冰下排水,對其動態產生了明顯的影響,並伴隨著長達數小時的地震震動。他們還表明,潮汐可能會影響羽流,這在以前對格陵蘭冰川的研究中還沒有得到說明。此外,他們還提出,風需要更多的關注,因為它也可能會影響冰川下羽流的結構。
從他們的結果中,科學家們得出結論,他們的工作是第一步,使研究人員能夠從羽流的快照視圖過渡到持續更新的圖像。已確定的過程及其在冰川環境中的作用將不得不在未來的研究中通過建模和新的觀測來完善。