冰川崩解造成的水下海嘯導(dǎo)致劇烈的海洋混合

南極洲一艘考察船上的科學(xué)家們目睹了冰川前緣的崩解，他們的測量結(jié)果“超出了規(guī)模”。除了目睹海洋表面的破壞外，他們還記錄了與房屋一樣高的“內(nèi)部”水下海嘯，這種現(xiàn)象以前在對海洋混合和計算機模型的理解中被忽略了。

由英國南極調(diào)查局 (BAS) 研究人員領(lǐng)導(dǎo)的團隊今天在《科學(xué)進展》雜志上報告了他們的觀察結(jié)果。

內(nèi)部海嘯是海洋混合的一個重要因素，它影響海洋中的生命、不同深度的溫度以及海洋可以融化多少冰。南極洲的冰沿著充滿冰川的山谷流向海岸。雖然一些冰融化到海洋中，但大部分冰塊分裂成冰山，冰山的大小從小塊到一個國家的大小不等。

BAS 研究船 RRS James Clark Ross 上的一個團隊正在靠近位于南極半島的威廉冰川進行海洋測量，因為它的前部急劇分解成數(shù)千個小塊。

威廉冰川每年通常會發(fā)生一到兩次大型崩解事件，研究小組估計這次崩解的冰層面積約為 78,000 平方米——大約相當(dāng)于 10 個足球場的面積——冰川前端高出海平面 40 米。

在它脫離之前，水溫在大約 50-100 米深處較低，而在此以下則較暖和。產(chǎn)犢后，情況發(fā)生了巨大變化，不同深度的溫度更加均勻。

該研究的主要作者、BAS 極地海洋團隊負責(zé)人 Michael Meredith 教授說：“這很了不起，我們很幸運能在正確的時間出現(xiàn)在正確的地點。許多冰川都匯入大海，它們的末端有規(guī)律地分裂成冰山。這會在表面引起大浪，但我們現(xiàn)在知道它也會在海洋內(nèi)部產(chǎn)生波浪。當(dāng)它們破裂時，這些內(nèi)波會導(dǎo)致海洋混合，這會影響海洋中的生物，如何它在不同深度的溫度和它能融化多少冰。這對我們更好地理解很重要。

“海洋混合會影響水中營養(yǎng)物質(zhì)的位置，這對生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性很重要。我們認為我們知道是什么導(dǎo)致了這種混合——在夏天，我們認為主要是風(fēng)和潮汐，但我們從未想過冰山崩解會導(dǎo)致內(nèi)部海嘯會把事情搞得一團糟。”

?？巳卮髮W(xué)地球與環(huán)境科學(xué)系主任 James Scourse 教授是 RRS James Clark Ross 的首席科學(xué)官.

埃克塞特的另外兩位科學(xué)家 Katy Sheen 博士和 Ph.D. Penryn 校區(qū)地理與環(huán)境科學(xué)中心的學(xué)生 Tobias Ehmen。

“通常，科學(xué)中最重要和最激動人心的發(fā)現(xiàn)是偶然的——你碰巧在正確的時間、正確的地點、正確的儀器和正確的人——因為你知道這很重要，所以你只需確保調(diào)整工作計劃以充分利用大自然為您提供的一切，”Scourse 教授說。“我們于 2020 年 1 月在博爾根灣做到了這一點，因此我們獲得了有關(guān)該過程的第一批數(shù)據(jù)，該過程對海洋能夠以多快的速度融化冰蓋產(chǎn)生影響。這對我們所有人都有影響。”

與風(fēng)和潮汐引起的波浪不同，海嘯是由水突然移動的地球物理事件引起的，例如地震或山體滑坡。

在少數(shù)幾個地方已經(jīng)注意到由山體滑坡引起的內(nèi)部海嘯。直到現(xiàn)在，還沒有人注意到它們正在南極洲周圍發(fā)生，可能是因為那里有成千上萬的冰川崩解。其他有冰川的地方也可能受到影響，包括格陵蘭島和北極其他地方。

這種偶然的觀察和理解很重要，因為隨著全球變暖的持續(xù)，冰川將消退并更多地崩解。這可能會增加內(nèi)部海嘯的數(shù)量及其引起的混合。

這個過程沒有被納入當(dāng)前的計算機模型中，使我們能夠預(yù)測南極洲周圍可能發(fā)生的事情。這一發(fā)現(xiàn)改變了我們對南極洲周圍海洋如何混合的理解，并將增進對它對氣候、生態(tài)系統(tǒng)和海平面上升意味著什么的認識。

梅雷迪思教授評論道：“我們的偶然時機表明，我們需要更多地了解這些偏遠環(huán)境以及它們對我們星球的重要性。”

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