科學(xué)家公布了迄今為止最精確的南極洲冰蓋下陸地等高線圖景，并幫助確定了南極洲大陸哪些地區(qū)將更容易或更不容易受到未來(lái)氣候變暖的影響。受到全球冰凍圈和環(huán)境科學(xué)界的高度期待，最新發(fā)布的南極洲地形圖BedMachine和相關(guān)發(fā)現(xiàn)發(fā)表在了《自然地球科學(xué)》期刊上。

BedMachine項(xiàng)目最引人注目的成果包括：發(fā)現(xiàn)了保護(hù)橫跨北極山脈的冰的穩(wěn)定脊；發(fā)現(xiàn)了增加西南極Thwaites和Pine Island冰川區(qū)段冰快速融化風(fēng)險(xiǎn)的河床幾何結(jié)構(gòu)。

在冰川下發(fā)現(xiàn)了比之前認(rèn)為更深數(shù)百米的冰床，使這些冰蓋更容易退縮；以及在東南極的登曼冰川(Denman Glacier)下方是世界上最深的陸地峽谷。加州大學(xué)爾灣分校地球系統(tǒng)科學(xué)副教授、主要作者馬修·莫里赫姆(Mathieu Morlichem)說(shuō)：非洲大陸周?chē)泻芏嗔钊梭@訝的地方，特別是在以前沒(méi)有用雷達(dá)繪制過(guò)詳細(xì)地圖的地區(qū)。歸根結(jié)底，BedMachine南極洲呈現(xiàn)出一幅喜憂參半的圖景：一些地區(qū)冰流受到其底層地面特征的相對(duì)較好的保護(hù)。

而其他位于逆行床上的冰流，被顯示出更容易受到潛在海洋冰蓋不穩(wěn)定的影響。新南極海床地形產(chǎn)品是使用來(lái)自19個(gè)不同研究機(jī)構(gòu)的冰厚度數(shù)據(jù)構(gòu)建，這些數(shù)據(jù)可以追溯到1967年，包括近100萬(wàn)英里的雷達(dá)探測(cè)。此外，BedMachine的創(chuàng)建者利用了NASA冰橋行動(dòng)中冰架深度測(cè)量，以及冰流速度和地震信息。其中一些相同的數(shù)據(jù)已經(jīng)用于其他地形測(cè)繪項(xiàng)目，當(dāng)從廣義上看時(shí)，會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似的結(jié)果。

使用BedMachine放大南極洲的特定區(qū)域，會(huì)發(fā)現(xiàn)一些基本的細(xì)節(jié)，比如冰層下的隆起和凹陷，它們可能會(huì)加速、減緩甚至阻止冰川消退。以前依靠雷達(dá)探測(cè)南極洲測(cè)繪方法總體上是有效的，但也有一些局限性。當(dāng)飛機(jī)在某一地區(qū)上空直線飛行時(shí)，機(jī)翼安裝的雷達(dá)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出信號(hào)，穿透冰川和冰蓋，并從冰層與堅(jiān)固地面相遇的點(diǎn)反彈回來(lái)。冰川學(xué)家隨后使用插值技術(shù)來(lái)填充飛行軌跡之間的區(qū)域，但事實(shí)證明，這是一種不完整的方法，特別是在冰川快速流動(dòng)的情況下。

BedMachine依靠基于物理基本質(zhì)量守恒的方法，來(lái)識(shí)別雷達(dá)探測(cè)線之間的東西，利用關(guān)于冰流運(yùn)動(dòng)高度詳細(xì)的信息，這些信息確定了冰如何在床的不同輪廓周?chē)苿?dòng)，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)研究小組得出關(guān)于登曼海槽真實(shí)深度的結(jié)論很有幫助。較舊的地圖顯示有一個(gè)較淺峽谷，但這是不可能的，因?yàn)槿鄙倭艘恍〇|西，根據(jù)質(zhì)量守恒，結(jié)合現(xiàn)有雷達(dá)探測(cè)和冰塊運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，知道峽谷有多少冰，根據(jù)計(jì)算，峽谷低于海平面3500米，是陸地上最深的一點(diǎn)。

由于它相對(duì)狹窄，所以必須很深才能讓那么多冰塊到達(dá)海岸。通過(guò)將其結(jié)果建立在冰面速度以及來(lái)自雷達(dá)探測(cè)冰層厚度數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，BedMachine能夠提供更準(zhǔn)確、更高分辨率的海床地形描述。近年來(lái)，這種方法在格陵蘭島得到了成功的應(yīng)用，改變了冰凍圈研究人員對(duì)冰動(dòng)力學(xué)、海洋環(huán)流和冰川退縮機(jī)制的理解。由于南極洲大陸的大小和偏遠(yuǎn)，將同樣的技術(shù)應(yīng)用到南極洲特別具有挑戰(zhàn)性。

但BedMachine將有助于減少數(shù)值模型預(yù)測(cè)海平面上升的不確定性，通過(guò)繪制離岸和浮冰下的海底深度圖，未來(lái)陸地上的海床地形測(cè)繪可能會(huì)得到極大加強(qiáng)，這是目前正在積極研究的一個(gè)領(lǐng)域。在新發(fā)表的研究論文中，對(duì)快速流動(dòng)的南極冰蓋研究將受益于垂直于流動(dòng)方向的航跡的探測(cè)，特別是在冰川的上游，沿著羅斯冰架附近的古爾德海岸，以及位于登曼冰川和蘭伯特冰川之間的威廉二世海岸。

博科園｜研究/來(lái)自：加州大學(xué)爾灣分校

參考期刊《自然地球科學(xué)》

DOI: 10.1038/s41561-019-0510-8

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