作者:赵熙熙 来源:中国科学报 发布时间:2015/7/30 9:19:30
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NASA瞄准格陵兰
将探测冰川与峡湾间相互作用

 

“MV海角竞赛”号 图片来源:Maria Stenzel/UCI

本报讯 当退役的拖网渔船“MV海角竞赛”号在本周沿着格陵兰岛西海岸出发时,它收获的将是一个科学承诺——改善有关这座被冰原覆盖的岛屿在一个逐渐变暖的世界将面临何种命运的预测。这艘船的巡航标志着一个为期6年的海空项目初始阶段的开端——该项目旨在探索格陵兰冰川与“终结”其的深而窄的峡湾之间的相互作用。

这项由美国宇航局(NASA)发起的名为“海洋融化格陵兰”(OMG)的项目斥资3000万美元,它将帮助科学家预测格陵兰冰盖的未来,后者拥有足够将海平面抬升约6米的水量,并且作为对逐渐升高的气温的响应,格陵兰冰盖似乎已经加快了融化的速度。然而科学家还不清楚海洋会对沿着岛屿边缘的冰盖融化产生多大的影响,这主要取决于一些对其认识还很有限的变量,例如温度、海水与冰川之间的相互作用。

OMG项目负责人、加利福尼亚州帕萨迪纳市NASA喷气推进实验室海洋学家Joshua Willis表示:“它应该是对于我们模拟这里的冰损失的知识与能力的一个强有力约束。”

新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室冰建模人员William Lipscomb指出,当谈到模拟冰川动力学,现有的全球气候模型往往只考虑冰与大气的相互作用。他正在尝试在美国能源部开发的一个气候模型中加入南极洲的冰与海洋的相互作用。然而在格陵兰岛,杂乱曲折的海岸线让实现这一想法变得更为复杂。

能源部打算在两年的时间里为加利福尼亚州蒙特利市海军研究生院的研究人员提供466000美元,用于构建一个精细模型,从而将格陵兰冰盖与岛屿周围的海洋联系起来。OMG的数据将有助于验证该模型。该项目主管Frank Giraldo这样表示。

参与OMG项目的加利福尼亚大学欧文分校冰川学家Eric Rignot强调了这些详细数据的重要性。利用来自西格陵兰的声呐数据,Rignot的研究团队发现现有地图将3个峡湾的深度低估了几百米。研究人员还发现,冰川运动在这3个峡湾比之前预想得延展得更深,远到足以越过地表淡水到达来自大西洋的一个温暖的含盐层流。科学家认为,该层流能够加速冰川融化进而为海平面抬升产生更大影响。

Rignot说:“有了OMG,我们将能够揭示这些峡湾深处的情况。”

该项目还将提供有关冰川物理特征的有价值的信息。去年12月,纽约州布法罗大学地球物理学家Beata Csatho及其同事报告说,他们使用表面高度数据估算了1993年至2012年间格陵兰冰川损失的冰量。Csatho表示,这些数据在格陵兰岛内部是相当准确的,但沿着其边缘的测量则非常困难——这里的冰往往更暖、更厚且到处是缝隙。她说:“搞清这些冰川的质量仍然是一个挑战。”

然而当OMG的空中测量阶段在明年开始后,飞机将从海岸飞往内陆,测量引力牵引的微弱变化,以便绘制水与冰下方的低分辨率地形图。飞机还将对峡湾及沿海水域的温度及盐度进行探测,在5年的时间里用雷达跟踪沿岸大规模的冰川消失情况。根据新的地形学及海洋学数据分析冰损失将帮助研究人员确定更深的盐水在哪里以及何种程度影响冰川。

Lipscomb表示,所有这些OMG数据将有助于建模人员在其模型中整合海—冰的相互作用。他说,这一项目还仅处于其早期阶段,“但它所获得的数据恰恰是我们最需要的”。

格陵兰岛位于北美洲的东北部,在北冰洋和大西洋之间,全岛面积为216.6万平方千米,海岸线全长3.5万多千米,是世界上最大的岛屿,比西欧加上中欧的面积总和还要大一些,因此也有人称之为格陵兰次大陆。格陵兰岛既是地球上最大的岛屿,也是大部分面积(约83.7%)被冰雪覆盖的岛屿。格陵兰岛的大陆冰川的面积达181.3万平方千米,其冰层平均厚度达到2300米,与南极大陆冰盖的平均厚度差不多。格陵兰岛所含有的冰雪总量为300万立方千米,占全球淡水总量的5.4%。(赵熙熙)

《中国科学报》 (2015-07-30 第2版 国际)
 
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