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Thousands of tiny quakes shake Antarctic ice at night

在南极冰架上过夜,当冰在白天融化后重新形成时,你可能会感觉到来自数千次微小地震的震动。

在最近的一项研究中,芝加哥大学的科学家们将地震仪放置在麦克默多冰架上,记录了数十万次微小的“冰震”,这些“冰震”似乎是由一些部分融化的冰池在夜间膨胀和冻结造成的。这一现象也许能帮助科学家追踪冰川融化,并有助于解释大型冰架的解体。

“在这些地区,我们每晚会记录数以万计、数以百计、甚至数以千计的冰川活动,”研究报告的合著者、地球物理科学教授、著名冰川学家道格拉斯?“地震检波器有可能成为我们远程监测冰川融化的一种切实可行的方法。”

气候变化正导致南极融化,但冰川学家仍在绘制如何、在哪里以及为什么融化的地图。关于这一过程,我们还有很多不了解的地方——2002年发生的“拉森B”冰架大崩塌就证明了这一点,这让冰川学家们大吃一惊——而了解这些机制是预测冰未来的关键。


MacAyeal和他的团队对漂浮在冰架上的“地震”的作用很感兴趣。(你可能还记得几周前极地涡旋引起的寒流期间,芝加哥和中西部地区发生过冰霜地震的报道,当时居民们报告夜间出现了隆隆声或噼啪声;这是相同的机制。)但是他们想知道这种现象在南极的冰中发生的频率,以及它在冰的融化和破裂中可能扮演的角色。

研究小组在麦克默多冰架季节性融水湖附近的两个地点,在融化季节设置了60天的地震检波器。一个是干燥;另一种则更加粘稠,融化的水形成水池并重新冻结。他们发现,潮湿的地区在夜间地震活动频繁。

马卡伊尔解释说:“在这些池塘里,经常有一层冰覆盖在下面融化的水面上,就像你看到的只有湖面结冰一样。”“当夜间气温下降时,顶部的冰会收缩,而下方的水会在结冰时膨胀。这会扭曲顶部盖子,直到最后啪的一声打破。”

能量振动到周围的环境中,然后被地震仪接收到。马卡伊尔说,有些裂缝会重新愈合,但有些不会。

这也许可以解释为什么冰山在一年中较冷的时候更频繁地断裂。MacAyeal说:“也许这是在更长、更慢的尺度上发生的。”

这一发现为我们对冰架上融化的池塘的物理和过程的理解增加了一个重要的部分——特别是如果它能帮助研究人员远程跟踪南极的融化。马卡伊勒说:“将这一发现加入到我们监测冰层的其他方法中,可能会非常有用。”

芝加哥大学的科学家林金桥、贝基·古德塞尔和格兰特·麦克唐纳共同撰写了这项研究。这项研究的其他研究人员包括科罗拉多大学博尔德分校和剑桥大学的艾莉森·班维尔和伊恩·威利斯,以及西北大学的埃米尔·奥卡尔。

引文:“与冰架地下融化有关的日地震活动周期。《冰川学年鉴》MacAyeal等,2018年12月17日。https://doi.org/10.1017/aog.2018.29

资助:国家科学基金会,美国宇航局,莱佛休姆信托基金。

新闻英文原版地址:https://news.uchicago.edu/story/thousands-tiny-quakes-shake-antarctic-ice-night