Hỏi mọi người những gì họ biết về Nam Cực và họ thường đề cập đến lạnh, tuyết và băng. Trên thực tế, có quá nhiều băng ở Nam Cực đến mức nếu tất cả tan vào đại dương, mực nước biển trung bình trên toàn thế giới sẽ tăng lên khoảng feet feet, gần bằng chiều cao của tòa nhà câu chuyện 200.

Điều này có thể xảy ra không? Có bằng chứng cho thấy vào những thời điểm khác nhau trong quá khứ, có ít băng ở Nam Cực hơn ngày nay. Ví dụ, trong một thời gian ấm áp kéo dài được gọi là Egl interglacial khoảng 100,000 năm trước, Nam Cực có lẽ đã mất đủ băng để nâng mực nước biển lên vài mét.

Các nhà khoa học nghĩ rằng nhiệt độ trung bình toàn cầu hồi đó chỉ ấm hơn khoảng hai độ F so với hiện nay. Giả sử chúng ta tiếp tục đốt nhiên liệu hóa thạch và thêm khí nhà kính vào khí quyển, nhiệt độ toàn cầu dự kiến ​​sẽ tăng ít nhất hai độ F 2100. Điều đó sẽ làm gì với dải băng của Nam Cực? Thậm chí một mét mực nước biển dâng trên toàn thế giới - nghĩa là, chỉ làm tan chảy một phần năm mươi tảng băng - sẽ gây ra sự dịch chuyển lớn của dân cư ven biển và cần đầu tư lớn để bảo vệ hoặc di dời các thành phố, cảng và cơ sở hạ tầng ven biển khác.

Băng rời khỏi Nam Cực vào đại dương thông qua các tảng băng, đó là các cạnh nổi của tảng băng. Chúng tôi hy vọng rằng bất kỳ thay đổi nào đối với dải băng gây ra bởi những thay đổi trong đại dương sẽ được cảm nhận trước tiên bởi các kệ băng. Sử dụng dữ liệu vệ tinh, chúng tôi đã phân tích cách các kệ băng của Nam Cực đã thay đổi trong gần hai thập kỷ. Của chúng tôi giấy được công bố trên Science cho thấy, không chỉ khối lượng thềm băng giảm, mà tổn thất đã tăng nhanh trong thập kỷ qua, kết quả cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách khí hậu trong tương lai của chúng ta sẽ ảnh hưởng đến dải băng và mực nước biển.

Cork Trong Một chai Champagne

Mối liên hệ giữa thay đổi nhiệt độ toàn cầu và mất băng từ dải băng ở Nam Cực không đơn giản. Chính nó, nhiệt độ không khí có ảnh hưởng khá nhỏ đến khối băng, vì phần lớn nó đã ở dưới mức đóng băng.

Hóa ra, để hiểu về sự mất băng, chúng ta cần biết về những thay đổi của gió, tuyết rơi, nhiệt độ và dòng hải lưu, băng biển và địa chất dưới những tảng băng. Chúng tôi chưa có đủ thông tin về bất kỳ điều nào trong số này để xây dựng các mô hình đáng tin cậy để dự đoán ứng phó với băng thay đổi khí hậu.

Chúng ta biết rằng một điều khiển quan trọng đối với sự mất băng từ Nam Cực là những gì xảy ra khi dải băng gặp đại dương. Khối băng ở Nam Cực thu được băng khi tuyết rơi. Dải băng trải dưới sức nặng của chính nó tạo thành sông băng và những dòng băng chảy từ từ xuống dốc về phía đại dương. Một khi chúng nhấc ra khỏi lớp vỏ và bắt đầu nổi, chúng trở thành kệ băng. Để giữ cân bằng, các kệ băng phải đổ băng mà chúng thu được từ dòng chảy sông băng và tuyết rơi cục bộ. Chunks vỡ ra để tạo thành tảng băng và băng cũng bị mất từ ​​đáy bằng cách tan chảy khi nước biển ấm áp chảy dưới nó.

Sơ đồ của một thềm băng ở Nam Cực cho thấy các quá trình gây ra sự thay đổi âm lượng được đo bằng vệ tinh. Băng được thêm vào thềm băng bởi các sông băng chảy ra khỏi lục địa và do tuyết rơi nén lại tạo thành băng. Băng bị mất khi các tảng băng vỡ ra khỏi mặt băng và do tan chảy ở một số vùng khi nước ấm chảy vào khoang đại dương dưới thềm băng. Dưới một số thềm băng, nước tan và lạnh mới dâng lên đến mức nó chảy lại trên thềm băng. Helen Amanda Fricker, Giáo sư, Viện Hải dương học Scripps, UC San Diego, Tác giả cung cấp

Một kệ băng hoạt động hơi giống nút chai trong chai rượu sâm banh, làm chậm các dòng sông băng chảy từ mặt đất vào nó; các nhà khoa học gọi đây là hiệu ứng đóng vai. Các quan sát gần đây cho thấy rằng khi các kệ băng mỏng hoặc sụp đổ, dòng chảy sông băng từ đất liền vào đại dương tăng tốc, góp phần làm tăng mực nước biển. Vì vậy, hiểu những gì làm cho kệ băng thay đổi kích thước là một câu hỏi khoa học quan trọng.

Xây dựng một bản đồ kệ băng

Bước đầu tiên để hiểu về các kệ băng là tìm ra mức độ và tốc độ chúng đã thay đổi trong quá khứ. Trong chúng tôi giấy, chúng tôi hiển thị bản đồ chi tiết về các thay đổi trong các thềm băng xung quanh Nam Cực dựa trên các năm 18 từ 1994 đến 2012. Dữ liệu được lấy từ các phép đo liên tục về chiều cao bề mặt được thu thập bởi ba vệ tinh đo độ cao radar của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu. Bằng cách so sánh độ cao bề mặt tại cùng một điểm trên thềm băng vào các thời điểm khác nhau, chúng ta có thể tạo ra một bản ghi về sự thay đổi chiều cao băng. Sau đó chúng ta có thể chuyển đổi điều đó thành thay đổi độ dày bằng mật độ băng và thực tế là kệ băng nổi.

Các nghiên cứu trước đây về sự thay đổi độ dày và khối lượng thềm băng đã đưa ra mức trung bình cho các thềm băng riêng lẻ hoặc xấp xỉ các thay đổi về thời gian vì đường thẳng phù hợp trong khoảng thời gian ngắn. Ngược lại, nghiên cứu mới của chúng tôi đưa ra các bản đồ độ phân giải cao (khoảng 30 km theo 30 km) thay đổi độ dày ở các bước thời gian ba tháng trong khoảng thời gian năm 18. Tập dữ liệu này cho phép chúng ta thấy tốc độ pha loãng khác nhau giữa các phần khác nhau của cùng một thềm băng và giữa các năm khác nhau.

Bản đồ này cho thấy mười tám năm thay đổi về độ dày và khối lượng của các thềm băng ở Nam Cực. Tốc độ thay đổi độ dày (mét / thập kỷ) được mã hóa màu từ -25 (pha loãng) đến + 10 (làm dày). Các vòng tròn biểu thị phần trăm độ dày bị mất (màu đỏ) hoặc thu được (màu xanh) trong năm 18. Vòng tròn trung tâm phân định khu vực không được các vệ tinh khảo sát (phía nam 81.5ºS). Dữ liệu gốc được nội suy cho mục đích lập bản đồ. Viện Hải dương học Scripps, UC San Diego, Tác giả cung cấp

Chúng tôi thấy rằng, nếu các xu hướng gần đây tiếp tục, một số kệ băng sẽ mỏng đi đáng kể trong nhiều thế kỷ, làm giảm khả năng của chúng để phá vỡ dải băng. Các kệ băng khác đang thu được băng, và do đó có thể làm chậm sự mất mát của băng từ mặt đất.

Khi chúng tôi tổng hợp các khoản lỗ xung quanh Nam Cực, chúng tôi thấy rằng sự thay đổi về khối lượng của tất cả các thềm băng gần như bằng 0 trong thập kỷ đầu tiên của kỷ lục của chúng tôi (1994-2003), nhưng, trung bình, hơn 300 km khối mỗi năm đã bị mất giữa 2003 và 2012.

Mô hình gia tốc trong mất băng khác nhau giữa các vùng. Trong nửa đầu của kỷ lục, tổn thất băng từ Tây Nam Cực gần như được cân bằng bởi lợi ích ở Đông Nam Cực. Sau khoảng 2003, khối lượng thềm băng ở Đông Nam Cực ổn định và tổn thất ở Tây Nam Cực tăng nhẹ.

Sự thay đổi các yếu tố khí hậu như tuyết rơi, tốc độ gió và lưu thông đại dương sẽ dẫn đến các mô hình khác nhau về độ dày thềm băng thay đổi theo thời gian và không gian. Chúng ta có thể so sánh các dấu vân tay của mối quan hệ với các yếu tố này với các bản đồ mới, rõ ràng hơn nhiều để xác định các nguyên nhân chính, có thể khác nhau ở các khu vực khác nhau quanh Nam Cực.

Tập dữ liệu năm 18 của chúng tôi đã chứng minh giá trị của các quan sát dài và liên tục của các kệ băng, cho thấy các bản ghi ngắn hơn không thể nắm bắt được sự biến thiên thực sự. Chúng tôi hy vọng rằng kết quả của chúng tôi sẽ truyền cảm hứng cho những cách suy nghĩ mới về cách đại dương và bầu khí quyển có thể ảnh hưởng đến các thềm băng và, thông qua chúng, mất băng từ Nam Cực.

Giới thiệu về Tác giảs

Laurence ("Laurie") Padman là Phó chủ tịch và là nhà khoa học cao cấp tại nghiên cứu không gian trái đất. Ông đã nhận bằng tiến sĩ. trong Hải dương học từ Đại học Sydney ở 1987, và sau đó làm việc tại Đại học bang Oregon cho đến khi chuyển sang ESR ở 1997. Nghiên cứu của ông tập trung vào sự tương tác giữa các đại dương cực, băng biển và các tảng băng, bao gồm cả sự mỏng manh của đại dương ở Nam Cực và các dòng thủy triều và nhiễu loạn ảnh hưởng đến băng biển Bắc Cực.

Fernando Paolo là một ứng cử viên tiến sĩ, Viện Hải dương học Scripps, Đại học California, San Diego. Đại học California, San Diego. Nghiên cứu của cô tập trung vào các tảng băng ở Nam Cực và Greenland và vai trò của chúng trong hệ thống khí hậu.

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan:

at

Cảm ơn đã ghé thăm Nội địa.com, ở đâu có 20,000 + những bài báo thay đổi cuộc sống quảng bá "Thái độ mới và những khả năng mới". Tất cả các bài viết được dịch sang Hơn 30 ngôn ngữ. Theo dõi đến Tạp chí Nội tâm, xuất bản hàng tuần và Cảm hứng hàng ngày của Marie T Russell. Tạp chí InsideSelf đã được xuất bản từ năm 1985.