在南极冰层下发现了长达 1,300 英尺的前所未见的形状

在西南极洲多斯顿冰架下发现的不寻常模式可以帮助科学家更好地了解冰川如何侵蚀。

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在一次探险中，科学家们在南极洲的一个漂浮冰架下发现了前所未见的图案，以绘制有史以来最详细的冰川底部图片。

2022 年，在西南极洲的多特森冰架下发现了这种奇怪的泪滴形状，当时遥控潜水器 (ROV) 潜入冰川下方 10 英里（17 公里），并沿着冰底行驶了 600 多英里（1,000 公里） 。

研究人员于周三（7 月 31 日）在《科学进展》杂志上发表了首次此类调查的结果。

研究主要作者：“为了了解南极洲的冰循环以及冰如何从大陆进入海洋，我们需要了解它是如何从地下融化的，这个过程与陆地冰崩解到海洋同样重要。”哥德堡大学海洋学教授安娜·沃林 (Anna Wåhlin) 告诉《生活科学》杂志。

多特森冰架是一块宽 30 英里（50 公里）的浮冰，面积是纽约市的七倍，位于南极洲西部的玛丽伯德地海岸。它是南极西部冰盖的一部分，该冰盖的冰川急剧崩解，如果最终导致整个冰盖崩塌，可能会导致海平面上升约 11 英尺（3.4 m）。

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先前的研究表明，持续的侵蚀正在蚕食冰架的边缘，温暖的海水渗入其底部并将其从陆地上剥离，使其最终崩溃不可避免。

为了进一步调查威胁 1,150 英尺（350 m）厚冰架的过程，研究人员将 ROV 发送到冰下，用声纳扫描冰川底部，建立了迄今为止最广泛、最完整的冰川底部图片。

正如科学家们所预期的那样，调查显示，在水下水流侵蚀其底部的地方，冰川融化速度最快，而穿过冰川的裂缝则有助于融化的水流到地表。

但出乎意料的是，他们还发现，冰川的底部并不光滑，而是布满了从冰峰和山谷中冒出来的泪滴形状的斑点。其中一些形状长达 1,300 英尺 (400 m)。研究人员认为，这些奇怪的图案是由于水随着地球自转穿过冰川底部时不均匀融化而形成的。

“如果你仔细观察它们的形状，它们并不对称，它们有点像蓝色贻贝，而这种不对称的原因是地球的自转，”沃林说。 “地球上移动的水会受到科里奥利力的作用，该力作用于南半球运动方向的左侧。如果我们是正确的，那么在最接近冰的层中存在力平衡，摩擦力在该层中由科里奥利力平衡。”

其结果是形成一种称为埃克曼螺旋的螺旋流模式，当风在地表水面上传播时最常见，但也可以由水在冰上传播时产生。

为了跟进调查，研究人员于 2024 年 1 月带着 ROV 返回，但潜水器迷路并消失在冰架下。该团队的下一个目标是带着新潜艇返回，并继续勘测地下未知的深度。

“融化冰需要大量的能量，因此南极洲的所有冰就像一个巨大的温度稳定器，是地球气候系统的重要组成部分，”沃林说。 “如果南极冰盖以高速率进入海洋，它可能会影响海平面上升，因此，如果我们了解上限和下限，我们也可以限制未来海平面上升。”