你知道嗎?消失的冰不只會使海平面上升,還會導致地殼扭曲

消失的冰正在導致地殼變形扭曲

在格陵蘭島,從冰川斷裂帶崩裂的冰墜入海洋。這些冰融化,正在導致地殼的扭曲。

(圖源:Jason Edwards/Getty Images)

極地融化的冰會導致地殼變形。

這種變化難以察覺,通常發生在離冰原數百英里的地方。但是,作爲科學研究的一部分,這種微弱的變化能夠被科研人員監測到,並用以瞭解氣候變化將如何影響海平面。月刊的《地球物理研究快報》中,有研究人員寫道,理解這些變形扭曲是十分必要的,因爲科學家在測量其他地質變化時,需要矯正這種地面運動。

科學家們已知曉的是,當冰川消退時,下方的地殼會發生變化。想象一下,把你的頭從記憶枕頭上擡起來後,枕頭會逐漸回彈。這個過程需要時間,即在你的頭離開枕頭之後,枕頭仍然會動。同理,冰川退縮時也會發生類似的情況。當冰川消融後,下方的地殼不再承受冰川原有的重量,並慢慢回彈。這種反彈被稱爲“均衡反彈”,它的過程十分緩慢。在一些高緯度地區,甚至是在上個冰河時代末期發生的反彈如今仍在繼續。

而現在,由於氣候變化,極地地區的冰正在以越來越快的速度消融。根據2020年發表在《冰凍圈》上的一篇論文可知,從2000年到2010年,南極洲、格陵蘭島和高山冰川的冰流失比1990年到2000年增加了60%。這種消融正在影響地殼的形狀,就像冰河時代末期的冰川流失一樣。如今,大多數研究都集中在冰原下面和周圍的地殼變化上。哪怕是進一步研究,也只是專注於地殼形狀的垂直變化。但是,地殼運動是三維的,這意味着它也會水平移動。

美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的博士後研究員索菲·庫爾森在哈佛大學進行了一項研究,她想用3D的視角來看待21世紀冰川消融帶來的影響。研究中,她和同事利用2003年至2018年收集的衛星數據來探尋地殼的微小運動,並將這些變化與南極洲、格陵蘭島和高緯度冰川每年的冰流失進行比較。

研究發現,在多數情況下,地殼的水平運動要顯著於垂直運動(隆起)。冰川的移動很大程度上取決於每年損失的冰量,但無論冰川損失多少,北美大部分地區平均發生的地殼水平運動要多於垂直運動。向北的水平蠕變在2012年達到頂峰,爲0.017英寸(0.45毫米)。而在損失較少的年份,整個大陸的移動平均量約爲0.004英寸(0.1毫米)。

21世紀初,冰川在南極半島和南極西部迅速退縮,但在南極東部卻有所推進。這種得失最終使地殼的變形得到一些平衡,大部分變形只存在於南太平洋中的較小區域。而北半球則是另一番景象,其每年平均有0.015英寸(0.4毫米)向北的水平移動,其中,加拿大和美國的移動幅度高達0.01英寸(0.3毫米),歐洲和斯堪的納維亞半島的移動幅度高達0.008英寸(0.2毫米)。

這些數字看起來微不足道,但隨着時間的推移,積少成多。這種扭曲變形可能會影響未來冰川的消亡。

庫爾森告訴《哈佛公報》:“例如,在南極洲的一些地區,地殼的反彈正在改變冰蓋下基岩的斜率,那這可能就會影響冰川今後的動態。”坡度越陡意味着冰流向大海的速度越快。

BY: Stephanie Pappas

FY: 忙碌的北門

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