Šajā ilustrācijā jūras ūdens ieplūst dziļi zem virsmas aktīvi atveramā ledus šelfa plaisā Antarktīdā. Jauni pētījumi liecina, ka šādas plaisas var atvērties ļoti ātri un ka plūstošais jūras ūdens palīdz kontrolēt ledus šelfa plīsuma ātrumu. Kredīts: Rob Soto
Grenlandes un Antarktīdas ledājos ir pietiekami daudz sasaluša ūdens, ka, tiem izkusot, pasaules jūras paceltos vairākas pēdas. Tas, kas notiks ar šiem ledājiem nākamajās desmitgadēs, ir lielākais nezināmais jūras līmeņa celšanās nākotnē, daļēji tāpēc, ka ledāju atnešanās fizika vēl nav pilnībā izprasta.
Izšķirošais jautājums ir par to, kā siltāki okeāni var izraisīt ledāju ātrāku sadalīšanos. Vašingtonas Universitāte Pētnieki ir parādījuši ātrāko liela mēroga lūzumu, kāds zināms Antarktikas ledus šelfā. Pētījums nesen tika publicēts Nodrošina Persijas līča universitāteTas parāda, ka 6,5 jūdzes gara (10,5 kilometrus) plaisa izveidojās 2012. gadā Pine Island ledājā — atkāpjoties ledus šelfā, kas aiztur lielāko Rietumantarktikas ledus loksni — apmēram 5,5 minūtēs. Tas nozīmē, ka plaisa atvērās ar ātrumu aptuveni 115 pēdas (35 metri) sekundē jeb aptuveni 80 jūdzes stundā.
“Tas, cik mums zināms, ir ātrākais plaisu atklāšanas notikums, kas jebkad novērots,” sacīja vadošā autore Stefānija Olingere, kura šo darbu veica doktorantūras pētījuma ietvaros Viskonsinas Universitātē un Hārvardas Universitātē un tagad ir Stenfordas universitātes pēcdoktorantūras pētniece. . “Tas parāda, ka noteiktos apstākļos ledus plaukti var salūzt. Tas mums norāda, ka mums ir jāmeklē šāda veida uzvedība nākotnē, un tas parāda, kā mēs varam aprakstīt šos lūzumus liela mēroga ledus loksnes modeļos. ”.
Plaisu veidošanās nozīme
Plaisa ir plaisa, kas iet cauri aptuveni 1000 pēdu (300 m) peldoša ledus tipiskā Antarktikas ledus šelfā. Šīs plaisas ir ledus šelfa atnešanās priekštecis, kad lieli ledus gabali atlūzt no ledāja un iekrīt jūrā. Šādi notikumi bieži notiek Pine Island ledājā, kur pētījumā novērotais aisbergs jau sen ir atdalījies no kontinenta.
Satelītattēlos, kas uzņemti 8. maijā (pa kreisi) un 11. maijā (pa labi), ar trīs dienu starpību 2012. gadā, redzams jauns defekts, kas veido “Y”, kas atzarojas pa kreisi no iepriekšējās bojājuma. Trīs seismiski instrumenti (melni trīsstūri) reģistrēja vibrācijas, kas tika izmantotas, lai aprēķinātu defektu izplatīšanās ātrumu līdz 80 jūdzes stundā. Kredīts: Olinger et al./AGU Advances
“Ledus plaukti būtiski ietekmē pārējās Antarktikas ledus loksnes stabilitāti. “Ja ledus šelfs saplīst, ledus aiz tā faktiski paātrinās,” sacīja Olingers. “Šis lūzuma process būtībā ir Antarktikas ledus plauktu veids. darbs.” Lielu aisbergu veidošana.
Citās Antarktīdas daļās defekti bieži attīstās mēnešu vai gadu laikā. Bet tas varētu notikt ātrāk strauji mainīgā vidē, piemēram, Pine Island Glacier, kur pētnieki uzskata, ka Rietumantarktīdas ledus sega jau ir izveidojusies. Ir pagājis pagrieziena punkts Kad tas sabrūk okeānā.
Problēmas ledāju pārmaiņu uzraudzībā
Satelīta attēli nodrošina nepārtrauktu atgriezenisko saiti. Bet satelīti, kas riņķo ap Zemi, šķērso katru Zemes punktu tikai ik pēc trim dienām. Ir grūti noteikt, kas notiek šo trīs dienu laikā, jo īpaši ņemot vērā bīstamo skatu uz trauslo Antarktikas ledus šelfu.
Jaunajā pētījumā pētnieki apvienoja rīkus, lai izprastu kļūdu veidošanos. Viņi izmantoja seismiskos datus, kas tika reģistrēti ar instrumentiem, ko citi pētnieki 2012. gadā ievietoja ledus šelfā, kā arī radara novērojumus no satelītiem.
Ledus ledus īsos laika periodos uzvedas kā ciets, bet ilgākā laika posmā vairāk kā viskozs šķidrums.
“Vai plaisu veidošanās vairāk atgādina stikla plīsumu vai vairāk kā Silly Putty sadalīšanu? Tāds bija jautājums,” sacīja Ollingers. “Mūsu aprēķini par šo notikumu liecina, ka tas ir ļoti līdzīgs stikla plīsumam.”
Jūras ūdens loma un turpmākie pētījumi
Ja ledus būtu vienkāršs trausls materiāls, tas būtu sadalījies ātrāk, sacīja Olingers. Turpmākā izmeklēšana norādīja uz jūras ūdens lomu. Jūras ūdens plaisās saglabā telpu atvērtu pret ledāja iekšējiem spēkiem. Tā kā jūras ūdenim ir viskozitāte, virsmas spraigums un masa, tas nevar uzreiz aizpildīt tukšumu. Tā vietā ātrums, ar kādu jūras ūdens aizpilda atveres plaisu, palīdz palēnināt plaisas izplatīšanos.
“Pirms mēs varam uzlabot liela mēroga ledus loksnes modeļu veiktspēju un prognozes par turpmāko jūras līmeņa celšanos, mums ir jābūt labai uz fiziku balstītai izpratnei par daudziem dažādiem procesiem, kas ietekmē ledus plauktu stabilitāti,” sacīja Olingers.
Atsauce: “Okeāna savienojums ierobežo plīsuma ātrumu ātrākajam ledus šelfa plaisu izplatīšanās gadījumam”, autors Stefanija D. Olingers un Bredlijs B. Lipofskis un Mārena A. Denol, 2024. gada 5. februāris, Nodrošina Persijas līča universitāte.
doi: 10.1029/2023AV001023
Pētījumu finansēja Nacionālais zinātnes fonds. Līdzautori ir Breds Lipofskis un Marine Degnole, abi UW Zemes un kosmosa zinātņu mācībspēki, kuri sāka konsultēt darbu, atrodoties Hārvardā.
