图片中展示的物体景象是什么?长长的痕迹看着像是被拖拽出的,该处地点位于南极洲,“拖痕”长11公里,宽2公里。俯视的角度给予了这张照片各种神秘的猜想。
难道是外星人造访?有人猜测这是一种巨大飞船的坠毁痕迹。难不成南极洲真的有外星人来拜访过,还是说这个痕迹是飞机坠毁的事故痕迹?以上猜测都不对,其实这处自然景色是冰川地区独有的“冰舌”。冰舌从南极洲埃里布斯冰川附近的埃里布斯山下来,从罗斯岛海岸辐射延长,才形成了这样一条11~12公里长的冰舌。那么,冰舌是怎么来的呢?它会有怎样的作用,又将会对环境产生什么样的影响呢?本文接下来将会从冰川学及气候学方面为你一一解释。
大面积的冰舌冰舌的由来冰舌出现的这个过程和要素并不是很复杂,简单来讲,当山谷冰川非常迅速地移入大海或湖泊时,就会形成冰舌。当麦克默多的海冰在夏季解冻时,冰舌就会漂浮在水面上而不会解冻,并且还将会在靠近冰山地区继续融合“生长”。埃里布斯山不断地在补充冰川冰流,每年的降雪量都超过了年融雪量,因此冰舌的长度也在慢慢增加。冰舌整体来讲是一种动态的结构,其大小、形状和持续时间会因为环境变化以及冰舌本身的内外部应力改变而改变。
冰舌与冰原、冰川湖的关系一般来讲,夏季是埃里布斯地区冰舌爆发的多发时间段,冰舌产生出来的冲击还会形成波浪作用。这种作用还会影响其他沿岸地区冰舌前缘的运动状态,在麦克默多观测站,这里的冰舌是当地的一个著名景点。所以,冰舌并不是一个罕见的现象,只要条件和时机准备恰当,那么就有可能爆发出冰舌。除了埃里布斯地区的冰舌外,南极洲斯科特海岸的冰川附近同样也有冰舌,过去数十年间都有科考队在南极洲发现冰舌。
南极存在数个科考站冰舌从本质上来讲其实也是一种浮冰(冰盖),只不过形成方式比较特殊,而且迅速,因此在整体性上保留的要比其他浮冰更完整。这种浮冰的内部运动也很复杂,就以埃里布斯冰舌的普通冰流来讲,它的厚度从50米到300米不等,其中包含有较小的冰流。每个冰流都会产生自己的一组应力场,所以从冰舌的整体上看,它存在不同的流速和张力。这就导致了冰舌的运动变化会比较难预测。如果冰舌沿着水流侧面运动,那么来自侧面的压力和摩擦力就会增加,冰舌的移动速度就会减缓,同时在应力作用下,冰舌会出现裂缝。
延伸到路边的“舌头”另一方面,冰川底部产生的摩擦也会减缓冰流,但是这种滑动变化是由于冰川底部融水的润滑从而使得冰舌向前倾斜。最有意思的地方还在于潮汐力的影响同样也会作用于冰流,在大潮期间,冰流可以保持几小时近乎不动,高峰涨潮时期又会出现活动激增。冰舌的以上变化都属于冰盖动力学的范畴,不要小看的这种运动变化,冰舌的表现随时都在影响着南极洲地区的变化,以及拥有大型冰架的岛屿。
不同的冰结构局部对整体的影响冰川这种的运动状态还会产生双扩散对流,双扩散对流效应能够帮助科学家们更好地理解多种密度变化的原因,例如海洋盐分、岩浆腔体内的密度、太阳对流的热量速率扩散。冰舌的运动在双扩散对流效应中最大的表现是盐分在海洋中的变化作用。我们都知道盐是海洋中的主要成分之一,它有助于海洋中的垂直混合。这种混合能够帮助调节海洋翻转的环流,从而控制地球气候。
全球洋流分布另外这种变化还能影响到海洋中的动植物的营养物质上涌,在传输热量和盐量变化上影响作用非常大。过去四十年间的观察里,冰舌断裂、冰舌增加、沿岸冰川缩短和冰舌的产出变化比预期的变化早了大约十年。不少研究者认为这是气候变化引起的,但是气候变化影响非常多样,就目前而言,很难说气候会对冰盖产生什么影响。但可以确定的是,气温升高让全球的冰量较少、降水增加,南极洲冰盖部分的变化可能难以预测。
温室效应过量,全球变暖其中影响最大的可能是海平面上升带来的改变,这会降低冰架的稳定性,而冰架在减少冰川冰冻上发挥着关键的作用。根据已有的数据显示,南极洲部分冰架目前正以每年数十米的速度变薄,海洋温度每升高1摄氏度就可能导致冰川出现10米的基础融化。气温升高在完全影响冰层温度之前,这种变化可能会增加地表融化,使得更多的冰川浮在水面。水流作用和温度变化会促使冰川运动变得更加活跃。
冰川运动南极洲降水量增加的地区,降水质量的增加将会提升冰川的运动速度,从而增加冰盖的周转。那么,这么多年过去了,从观察结果和预测分析上来看,这种整体活动对我们会带来怎样的变化和影响?过去、今天和将来根据2019年12月《自然》杂志上发表的一份研究报告指出,目前格陵兰岛的冰川融化速度是1992年的7倍,过去20年的时间里,全球25%的海平面上升原因都源于这里。
另外,丹麦气象研究的数据分析显示,2019年夏天,北极遭受的高温,使得格陵兰岛在7月损失了1970亿吨冰。从1991年~2010年,海洋平均温度都较之高出0.075摄氏度。这种升温变化使得全球海洋在不断地持续升温,过去几十年里,海水90%的热量吸收来自于人类活动。自1993年以来,这种效率增长了1倍。
海洋不断升温海平面上升除了水体受热膨胀,新的研究解释认为,最主要的原因来自于地球南北两极冰层的融化。这种变化在未来将是灾难性的,海水温度升高,热带气旋、海洋飓风会出现得更加频繁,而且会产生更大的破坏力。海洋生态系统也会出现巨大改变,二氧化碳溶解在水中后,便会形成碳酸。这种累积会使得海洋中的二氧化碳越来越多,水的酸性也越来越高。
海洋生态系统埃里布斯冰川的活动影响还算是比较小的,在科学家的灾难名单册上,南极的思韦茨冰川的融化会带来严重影响。冰川底部与基岩之间的暖流是全球海平面的主要原因。思韦茨冰川的前端底部悬空,海洋暖流便可以从这个巨大通道里经过,进入大陆架和冰川底部之间。暴露在水中的冰面越大,融化就越多,从而使得涌入进来的暖流水量更多。
冰川底部的空隙已经达到了600米,底部的海洋暖流可能会使得这个有着百万年历史的冰川脱离阿基利斯。就以现在的融化速度来看,冰架的崩塌是不可避免的,最终将会导致地球的海洋和大气循环系统严重错乱,后果极为严重。另一点非常重要的是,地球上大部分的淡水资源集中在南极,东部占据80%。而冰川作为淡水资源的载体,消融进入海洋后的淡水将会不复存在。
冰川是固态的水资源引人担忧现在我们知道了,冰川这一局部的运动实际牵连着全球气候的整体变化。随着人类对环境的逐渐破坏,这种趋势越来越明显。究竟我们是否能够在2050年前避免这种大环境的剧烈改变,恐怕每个人心里都有不同的答案。
如今地球上的冰舌还在不断变化着,当它完全消失时,一切就会变得不一样了。到那时,这条长长的舌头将会成为灾难的“助手”,改变或许从来都不是一两天的事。
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