機器人揭示南極海冰厚度驚人

一項水下調查表明,關於這片大陸周圍冰層的假設應該受到質疑

加入我們的科學愛好者社群!

對南極洲周圍廣闊海冰的冒險機器人探測表明,許多地方的海冰比之前測量的要厚得多。

馬薩諸塞州伍茲霍爾海洋研究所 (WHOI) 的冰研究員特德·馬克西姆說:“南極海冰是海洋上薄薄一層的傳統印象可能只適用於其中的一部分。我們需要更好地調查整體冰蓋。”

之前對南極海冰厚度的觀測得出的平均吃水深度(水線和冰蓋底部之間的深度)約為 1 米;新的研究給出的平均吃水深度超過 3 米。之前記錄的最大冰蓋厚度為 10 米,現在已增加到 16 米。


支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


冰變形
早期的測量受到其對船隻撞入該區域並部署團隊鑽孔的依賴性的限制,透過孔可以插入捲尺。該技術僅產生了有限數量的直接觀測結果。

為了他們的工作,馬克西姆及其合作研究員,來自塔斯馬尼亞州霍巴特大學的蓋伊·威廉姆斯和英國劍橋南極調查局的傑里米·威爾金森,使用了一種名為自主水下航行器 (AUV) 的機器人,在靠近海岸的三個區域的冰下巡航,並在更大的區域內直接測量冰的厚度。

在冰下執行 AUV 是一項冒險的業務。英國南極調查局在 2005 年首次冰下任務之一中損失了其 Autosub 2 機器人。在馬克西姆專案的首次部署中,他們的 AUV(WHOI 擁有的 SeaBED 級航行器)被卡住,不得不由另一個機器人營救。

但結果是值得付出努力的:該團隊發現冰的厚度明顯高於之前透過鑽探記錄的厚度。

厚度源於海冰片相互碰撞並堆積成高度變形且相當厚的區域。從這些資料尚不清楚冰的總體體積比之前認為的大多少。馬克西姆的團隊仍然只測量了每年在南極洲周圍形成的極小一部分海冰。他們 50 萬平方米的資料集是有史以來最全面的,但與海冰的總範圍相比相形見絀,海冰的年最大範圍平均接近 2000 萬平方公里。

但馬克西姆說,這確實表明,“南極冰群中存在著比我們傳統調查區域更厚、變形更嚴重的區域”。

改進氣候模型
對於一些極地科學家來說,結果並非完全出乎意料。由於研究船明智地避開了可能困住它們的較厚冰層,因此顯然存在對較薄冰層進行抽樣偏差的風險。

在聖安東尼奧德克薩斯大學研究海冰的斯蒂芬·阿克利說,之前也有一些關於南極洲較厚冰層的觀測結果。

他說:“我們一直覺得我們在觀測這種非常厚的冰層方面存在一些困難。他們所做的是很好地限定了它。顯然[因為]船隻沒有在這些區域作業。”

科學家收集的關於南極海冰的資料越多,他們就越能解開為什麼氣候模型難以準確預測其範圍。儘管研究人員在模擬北極海冰的大幅減少方面總體上取得了成功,但與模型預測相反,南極海冰的範圍實際上近年來有所增加。更多的冰下 AUV 調查可以校準冰厚度的衛星測量,使研究人員更好地瞭解冰凍大陸周圍的真實情況。

在比利時魯汶天主教大學從事海冰建模工作的奧利維爾·勒孔特說,對模型和觀測之間差異的分析大多集中在冰蓋的範圍和覆蓋率上。擁有準確的厚度測量也為這個問題提供了另一個角度。他說:“這是非常寶貴的資料。”

本文經許可轉載,並於2014 年 11 月 24 日首次發表

© .