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极地冰的融化改变了地球本身,而不仅仅是海平面

极地冰的融化不仅改变了海平面,也改变了地球本身。Sophie Coulson博士和她的同事最近在《地球物理研究快报》上发表的一篇论文中解释说,随着格陵兰岛、南极洲和北极群岛的冰川融化,这些陆地板块下的地壳发生了扭曲,这种影响可以在数百英里甚至数千英里之外测量到。

“科学家们在冰盖和冰川下面做了很多工作,”库尔森说,她在地球和行星科学系做了她的工作,并于今年5月从艺术和科学研究生院获得了博士学位。“所以他们知道这将定义冰川所在的区域,但他们没有意识到这是全球范围内的。”

通过分析从2003年到2018年的卫星融化数据和研究地壳变化,库尔森和她的同事能够测量地壳水平移动。他们的研究发表在《自然》杂志上,发现在一些地方,地壳水平移动的程度大于上升的程度。《自然》杂志的简报指出,除了其惊人的覆盖范围外,这项研究还提供了一种监测现代冰川质量变化的潜在新方法。

索菲·库尔森和同事分析了关于冰川融化及其对地壳影响的卫星数据。由苏菲·科尔森提供

为了理解冰融化如何影响它下面的东西,库尔森建议把这个系统想象成一个小范围:“想象一块木板漂浮在一桶水的上面。当你把木板往下推时,下面的水就会往下移动。如果你把它拿起来,你会看到水垂直移动,填满了那个空间。”

这些运动对持续的融化产生了影响。“例如,在南极洲的一些地方,地壳的反弹正在改变冰盖下基岩的坡度,这可能会影响冰的动力学,”库尔森说,他在弗兰克·b·贝尔德(Frank B. Baird, Jr.)的科学教授杰瑞·米特罗维察(Jerry Mitrovica)的实验室工作。

目前的融化只是研究人员最近观察到的运动。考尔森解释说:“北极是一个有趣的地区,因为除了现在的冰原,我们也有来自上一个冰河时代的持久信号。”在更新世时期,曾经有一片冰原覆盖了现在的北欧和斯堪的纳维亚半岛。更新世冰河时代大约始于260万年前,一直持续到大约11000年前。“实际上,地球仍在从冰层融化中反弹。”

“在最近的时间尺度上,我们认为地球是一个弹性结构,就像橡皮筋,而在数千年的时间尺度上,地球的行为更像一个非常缓慢移动的流体。库尔森说,解释了这些新的影响是如何叠加在旧的影响之上的。“冰河时期的过程需要非常非常长的时间才能结束,因此我们今天仍然可以看到它们的结果。”

这个运动的影响是深远的。“了解导致地壳运动的所有因素,对于广泛的地球科学问题来说非常重要。例如,为了准确地观察构造运动和地震活动,我们需要能够分离出现代冰块流失产生的运动,”她说。

库尔森作为新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的博士后研究员,作为气候小组的一员继续她的研究,该小组的工作是对冰盖和海洋动力学的未来预测。

渥太华大学(University of Ottawa)地球与环境科学教授格伦·安东尼·米尔恩(Glenn Antony Milne)解释说,了解这一运动的程度可以澄清所有关于地球地壳的研究。他说:“苏菲的工作很重要,因为它第一次表明,最近冰盖和冰川的大量流失导致了地球(固体)表面的3D运动,这种运动的规模和空间范围都比以前发现的要大。”“此外,人们可以在区域和更大规模的全球导航卫星系统数据集中寻找这种信号,从原则上说,可以对冰质量波动和/或固体地球结构的分布产生更好的约束。”

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文章旨在传播新闻信息,原文请查看https://news.harvard.edu/gazette/story/2021/09/melting-of-polar-ice-shifting-earth-itself-not-just-sea-levels/