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Aerial view of ice over a body of water

PhD student, Jennifer Arthur, from our Department of Geography, 概述了该部门最近对世界最大冰原周围表面融水湖形成的研究.

During the Antarctic summer, 空气温度上升到足以融化大冰原表面的冰雪 around 99% of Antarctica. 融化的水聚集在这片广阔大陆的边缘形成了数千个湖泊. 这些湖泊大多形成于巨大的浮冰平台上 ice shelves它从大陆延伸到海洋.

在这些冰架表面形成的湖泊有时会导致它们 break up. The most famous example is the collapse of Larsen B 南极半岛上的冰架在几周内完全破碎 2002.

卫星记录了水的外观和排水情况 thousands of lakes on Larsen B’s surface before it broke up. 科学家们认为,来自这些湖泊的融水扩大并加深了大陆架内的裂缝和裂缝,这一过程被称为水力压裂.

Ice shelves act as doorstops, 支撑着位于内陆的巨大冰块,也就是冰川. 但如果水力压裂迫使它们破裂, 这些流入冰架的冰流流入海洋的速度更快, contributing to rising sea levels.

科学家最近发现湖泊是 more extensive 比之前认为的要多. Endurance swimmer Lewis Pugh 为了提高人们对气候变化的意识,他们甚至在2020年游了一公里穿过其中一个湖泊. 但这些湖泊中储存的融水在不同年份之间有多少变化, and how is this linked to climate conditions? 这是我和我的同事在一项新研究中探索的东西,发表在 Nature Communications.

bt365的研究首次揭示了在整个南极冰盖上,融水湖的覆盖面积和体积在不同年份之间是如何变化的. We analysed over 2,南极东部冰盖——世界上最大的冰盖——的000张卫星图像,记录了这些湖泊在过去7年里大小和体积的变化.

Until now, 对南极东部冰盖表面融水湖的观测相对稀少,它们的逐年变化在很大程度上是未知的, 这使得评估一些冰架是否在气候变化的影响下接近破裂变得困难.

bt365发现,湖泊总量在不同年份之间的变化在一些冰架上高达200%,在整个冰原上高达72%, with large differences between ice shelves. 纵观整个冰盖,储存在湖泊中的融水总量在2017年达到顶峰. 这些水可以填满大约93万个奥运会游泳池.

More warming means more lakes

冰盖表面的融化不仅形成了湖泊:水还渗入了表层以下的空气空间, where it freezes as temperatures get colder. 这些被称为firn的层是由还没有被压缩成冰的旧雪组成的.

如果每年的融化比降雪还多, 冷藏室的空气被重新冻结的融水所取代. 当这种情况发生时,形成下一个夏天的融水就会被迫聚集在地表形成湖泊. The more surface melting there is, 森林越像海绵一样饱和,地表就会形成更多的湖泊, increasing the risk of fracturing.

研究湖泊在年份之间的变化, bt365对大气含水量进行了模型模拟, 在形成湖泊的南极冰架表面融化和径流. We found that across the whole ice sheet, 夏季气温和积雪内空气量是影响融水湖面积和体积的重要因素. bt365从卫星图像上注意到,在一些冰架上,湖泊覆盖范围已经扩大到容易破裂的地区.

Interestingly, bt365发现,bt365在卫星图像上观察到的湖泊和bt365的模型预测的可以形成湖泊的融水数量之间存在很大差异. 这意味着在预测地表融化和湖泊形成方面,局部气候条件比bt365想象的更重要. bt365的气候模型仍然需要改进,以充分捕捉这些过程,更好地预测未来南极洲周围的表面融水.

In a warming world在美国,这些湖泊很可能会继续扩散到容易破裂的冰架上. bt365的工作向前迈进了一步,不仅了解了现在整个冰盖上哪些地方正在形成湖泊, 但是什么控制了它们每年的变化. 这是预测哪些冰架最容易崩塌的关键, 以及改进南极对海平面上升贡献的模型预测.

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