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北极冰川模拟研究进展


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发布时间:2021-06-04 21:31:16
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最新的研究表明,北极冰川在加速消融,同时还存在加速流动的现象,不过加速流动是短暂的,未来200年内诸多北极小冰川将会消亡。值得注意的是,冰川加速消融导致径流增加,可能持续数十年,这将给冰川考察工作带来更多困难,需要我们积极防范和应对。


 

受到星数据的空时间分辨率的限制,遥感手段在小范的山谷冰川运研究中的不完善,必借助于地面实测手段才能得到可靠的果。但是受到现场条件的限制,野外实测往往只能在少数点、线上开展,很覆盖整个冰面,而实测与模合,可以很好地解决难题

北极黄河站附近A冰川的最快冰流区的确定就是一个很好的列子。在冰流速方面,尽管在前期10年的冰面花杆量中,GPS测量结果与经验判断相一致,但是通过三维冰流模式模拟发现,A冰川有另一个快速冰流区可能流更快。基于一模拟发现2016-2018年定点开展了高精度GPS加密量,实测结验证该发现。新证实的快速冰流区(AA1)比前10得的最快流速区(C2还要快8%左右,并且在未来一段时间会逐加大。

1 A冰川的两个快速冰流区

此外,模拟显示A冰川径流还在持续增加,在大概率情景下,A冰川径流将在2070年左右达到峰值,这将给未来的黄河站冰川现场工作带来更多困难,需要更加注意后续黄河站冰川野外考察的安全防范。

2 A冰川的径流变化预估

2016年的北极异常升温背景下,GPS实测表明,黄河站P冰川的流速有较大增加,而且环北极的多条冰川上都有增速现象。其中,P冰川冰流速最大的P4冰流区,2016年的冰流速较2015年冰流速增加21.1%。据此,对P冰川展开了2005年至2015年平均状态的模拟。

3 P冰川实测冰流速及其模拟结果

为定量分析在气温升高的情况下,冰流速增加的成因,以20052015P冰川平均状态模拟结果为基础,对不同冰温情境下的最大冰流速进行了进一步模拟。

4 不同冰温下P冰川最大冰流速

通过模拟发现,冰温升高导致的冰粘度降低会造成冰流速增加,但并非冰川流速增加主导原因;而冰川融化带来的融水渗透,导致底部滑动增加是冰流增速的主要成因,占比69%以上。

2004年以来,武汉大学中国南极测绘研究中心持续开展北极黄河站科学考察,聚焦GNSS跟踪站建设、冰川野外观测和冰川模拟研究,相关成果发表在Acta Oceanologica SinicaPolar ResearchPolar ScienceRemote Sensing、科学通报、武汉大学学报(信息科学版)、极地研究等期刊上。

参考文献:

 

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