【学术动态】南极Pine Island中部冰架间歇触地事件的演变过程揭示

发布时间:2026-02-09 浏览:183 次

武汉大学中国南极测绘研究中心周春霞教授研究团队在地球科学领域国际期刊《The Cryosphere》(IF=4.2)发表题为“Ephemeral grounding on the Pine Island Ice Shelf, West Antarctica, from 2014–2023”的研究论文,揭示了西南极Pine Island冰架间歇触地过程及其对冰架结构稳定性的影响。武汉大学中国南极测绘研究中心博士生钱懿德为论文第一作者,周春霞教授为通讯作者,英国诺森比亚大学地理学与自然科学学院助理教授孙赛男等人参与合作研究。

该研究基于2014—2023年Sentinel-1 SAR数据,应用差分距离向偏移量跟踪方法(DROT),获取了Pine Island中部冰架间歇触地事件的连续时间序列。研究表明,间歇触地是冰架底部与冰下海脊发生短暂接触所致,其受潮汐、冰下地形以及冰架厚度共同控制。结合差分垂直位移结果、潮差时间序列以及冰厚信息,研究团队揭示了间歇触地事件在时间和空间上的迁移特征。间歇触地信号的出现频次与位置迁移表明,当较厚的冰体流经冰下基岩高点时,更容易产生短暂触地现象,且导致触地面积更大。

 
图1 差分垂直位移和潮差时间序列((a)2016年11月—2023年5月差分垂直位移的空间分布(黄色箭头指向每幅位移结果中的间歇触地信号,并标注了潮差值(Tdiff));(b)潮差(黑色)与间歇触地事件(红色)时间序列,虚线为4次Pine Island中部冰架崩解事件的时间(2015年7月13日、2017年10月12日、2018年10月31日和2020年2月11日))

此外,利用Landsat-8全色波段影像,发现了冰架在通过间歇触地区域后产生了裂隙,这些裂隙持续开裂并导致了2020年Pine Island冰架的崩解,进而表明间歇触地过程可改变局部应力分布,促进冰架结构弱化和破裂。

 
图2 2013–2019年Pine Island中部冰架的裂隙发育过程((a)触地线位置和子图(b–h)的位置;(b–h)导致2020年崩解事件的裂隙R1、R2和R3的扩展过程;黑圈为冰褶皱L的位置)

研究结果显示,高精度遥感技术在监测冰架触地线变化和冰架动力过程方面具有重要应用潜力。基于DROT方法反演的触地线位置可为冰流数值模型提供关键边界条件,并有助于进一步改进触地区域的基岩地形反演精度。未来随着卫星观测覆盖率的提升、高时间分辨率SAR数据的持续获取以及海洋观测资料的不断丰富,该方法有望在更大尺度上推广应用,为深入认识南极冰架稳定性及其对气候变化的响应提供重要支撑。

论文链接:Chien, Y., Zhou, C., Sun, S., Chen, Y., Wang, T., & Zhang, B. (2026). Ephemeral grounding on the Pine Island Ice Shelf, West Antarctica, from 2014–2023. The Cryosphere, 20, 245–263. (https://doi.org/10.5194/tc-20-245-2026)

供稿:钱懿德;排版:王月云;审核:周春霞、艾松涛