冰山撞上岛屿并不是一次美丽的邂逅
- 2020-11-26 15:53
- 科技日报
据英国网站《太阳报》报道,巨型冰山A68于2017年脱离南极洲拉森-C冰架。现在这个冰山裂开的A68a冰山正向南大西洋的野生动物天堂南乔治亚岛漂移,将在本月底或下月初漂向大西洋南乔治亚岛近海,可能与乔治亚岛相撞。
冰山可能撞上岛屿的消息引起了全世界的关注。科学家们观察到,根据目前的移动速度和轨迹,冰山确实有可能到达南乔治亚岛海域,但在此期间其漂移路线是否会发生变化尚不确定。为什么冰山会从冰架上掉下来?冰山脱落会对极地生态产生什么影响?如果冰山撞上岛屿会发生什么?针对这些问题,科技日报记者采访了相关人员。
冰架崩解入海部分形成冰山
众所周知,南极冰盖由内陆冰盖和冰盖边缘的冰架组成。海上的浮冰架是冰盖和海洋之间的枢纽。来自南极内陆的冰通过南极冰盖的接地线流入海洋,形成冰架,浮冰架为冰盖提供支撑。
但在全球变暖的背景下,由于冰架的受力和受力不均,表面和底部的融化程度不同,冰架前端会出现裂缝。裂缝不断生长,最终导致冰架解体。
北京师范大学全球变化与地球系统科学研究所研究生张卓宇告诉记者,在过去的20年里,占南极洲外海岸线74%的冰架一直在解体和缩小,包括拉森冰架、埃默里冰架、罗斯冰架、费尔奇纳-罗尼冰架等。
当碎裂的冰架落入海洋时,冰山就形成了。随着全球变暖,南极冰架崩解越来越频繁,因冰架崩解而进入南大洋的冰山数量显著增加。
据报道,冰山主要分为扁平和非扁平两类。扁平冰山包括块状和台式冰山,非扁平冰山包括楔形、尖顶形、船坞形和圆顶形冰山。同时,北极和南极的冰山有很大的差异。南极的冰山大而平,上层覆盖着厚厚的雪层;北极的冰山更小更紧凑,由大量的冰组成。
在遥远的南极大陆,冰山是壮丽而独特的自然景观,也是南极冰盖-冰架-海洋系统的活跃组成部分。在从产生到灭绝的生命周期中,冰山的漂移轨迹、运动状态、侵蚀与融化、解体与破碎是冰山-海洋-大气相互作用的重要结果,也是区域海洋过程的标志。
此外,作为全球气候的一个非常重要的组成部分,冰山不仅可以反射阳光,还可以保存大量的淡水资源。
冰山脱离冰架改变南极版图
2010年,拉森-C冰架表面的西部半岛形成了一条大裂缝。多年来,科学家们一直通过卫星对其进行监测。2016年11月10日,美国国家航空航天局(NASA)拍摄了裂缝的斜视图。当时,裂缝长约100公里,宽超过100米,深约500米。2017年5月,冰架出现第二条裂缝。2017年7月,科学家们在两颗飞越冰架的美国卫星的帮助下,发现了一座与冰架分离的巨大冰山。巨型冰山A68诞生了。
已知A68冰山面积6000平方公里,大小和南乔治亚岛差不多。当时它的总重量估计超过1万亿吨。整个冰山厚度350米,长度约160公里,总面积接近上海陆地面积。A68冰山引人注目,因为它的脱离永久地改变了南极的领土。拉森-C冰架原本是南极洲第四大冰架,因为这个冰山解体,失去了12%的面积,掉到了第五位。
但历史上,A68并不是脱离冰架的最大冰山。
自从人造卫星诞生以来,观测到的最大冰山数量是B15。它是在2000年由利特尔公司诞生的
此外,拉森-C冰架本身也产生了一个更大的冰山,1986年测量的面积为9000平方公里。
下降的顶推力加速了陆地冰川向海洋的流动
为了了解冰山的分布,我们可以利用船只、飞机和卫星的雷达观测数据。特别是卫星图像具有时间分辨率高、成像范围大的优点,大部分冰山都可以被高空间分辨率的卫星探测到。
中国气象科学研究院极地气象研究所研究员丁认为,冰架前端的冰山解体是南极冰架系统的自然行为,因为冰盖-冰架系统始终处于动态平衡状态。
“但是因为观测数据太少,只能从经验上看。我倾向于认为2017年的冰架解体事件(即A68冰山的形成)是一种异常现象,应该与全球变暖有关。”丁认为,温室效应的加剧和海平面的上升导致冰架异常活动频繁。因此,对极地进行连续遥感监测不仅有助于了解冰架活动的变化,还有助于判断极地环境的变化。
中山大学测绘科学与技术学院院长程潇告诉记者,由于冰架原本是漂浮在海洋中的,解体产生的大型冰山进入海洋后不会引起海平面的明显变化。但冰山的分离降低了冰架对陆地冰川的支撑力,会加速陆地冰川向海洋的流动,导致海平面上升。
相撞或阻断动物正常觅食路线
科学家们一直在监测A68冰山的漂流旅程。从卫星图像来看,巨大的A68冰山自诞生以来就因旋转而移位。起初A68冰山缓慢北移,直到2018年8月开始逆时针旋转向北漂移。
在漂流过程中,A68冰山再次解体,开头提到的A68a冰山是A68冰山在漂流过程中解体后形成的最大的板块冰山。
张卓宇告诉记者,A68a冰山占地4200平方公里,相当于上海一半以上的面积。它的重量是几千亿吨,但吃水只有200米左右。根据2020年11月的推演结果,可能会在搁浅前漂流到南乔治亚岛海岸,同时洋流可能会将其带到南乔治亚岛南端,然后沿着大陆架边缘旋转,返回西北方向。如果它真的围绕南乔治亚岛旋转并向北移动,A68a冰山可能会继续裂开并很快进入温暖的水域。此外,由于波浪的作用,吃水线上冰山的融化速度比冰山表面其余部分的融化速度快得多,会导致冰山分裂成更小的碎片,进一步加速开裂。
已知A68a冰山面积和南乔治亚岛面积差不多。如果它们的接触位置出现在野生动物集中的海面上,可能会阻断动物的正常觅食路线,威胁岛上数百只企鹅、海豹和信天翁的生存。
丁解释说,企鹅和海豹在抚养它们的幼崽时需要寻找鱼和磷虾。如果因为冰山遮挡而不得不绕道,就意味着不能及时回到幼崽身边,在此期间会饿死。世界上企鹅和海豹的数量可能会大大减少。万一冰山撞上岛屿,水下生物也会受到牵连。
同时,冰山与岛屿之间的“密切接触”也可能对海底井口、管道、电信电缆等设施造成损害,甚至会影响船舶的航行。英国南极调查局的geraint Tallinn教授认为,一旦发生这种情况,“将给南乔治亚岛的经济带来巨大损失”。
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