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来自研究机构

机载雷达显示冰川下的地下水

日期:
2021年5月20日
来源:
斯坦福大学
简介:
研究人员首次利用机载雷达数据探测到格陵兰岛冰川下的地下水。如果这项技术适用于其他冰川和冰原,就可以更准确地预测未来海平面的上升。
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完整的故事

融化的冰川和极地冰盖是海平面上升的主要原因之一,但直到现在,它们下面的水仍然无法被机载的破冰雷达探测到。

通过对格陵兰海瓦塔冰川下地下水的探测,研究人员开启了一种可能性,即可以在大陆尺度上从空气中识别其他冰川下的水,并有助于改善海平面上升的预测。冰盖下存在的水是冰川融化情景中目前缺失的一个关键组成部分,它可能会极大地影响海平面上升的速度——例如,使大块冰从冰川中崩解,而不是保持完整并缓慢融化。研究结果发表在地球物理研究快报5月20日,可以大大提高地下水流经地球两极的信息的规模和质量,这在历史上仅限于在小距离的地面调查。

斯坦福大学地球、能源与环境科学学院地球物理学助理教授、资深研究作者达斯汀·施罗德(Dustin Schroeder)说:“如果我们有可能利用空中雷达绘制其他冰川冰下的水地图,那将改变游戏规则。”

这些数据是在2016年收集的,作为美国宇航局冰桥行动的一部分,使用了宽带雷达系统,这是一种较新的技术,在过去的几年里才开始在调查中使用。增加用于探测的无线电频率范围,使研究作者能够分离出两个雷达回波——来自冰盖底部和地下水位——这两个回波本来会被其他系统模糊在一起。虽然研究小组怀疑冰川下存在地下水,但他们的预感在分析中得到证实,这仍然令人惊讶。

该研究的主要作者Jonathan Bessette说:“当你看到这些异常现象时,大多数情况下它们都不会发生。”Jonathan Bessette是麻省理工学院的研究生,他作为纽约州立大学布法罗分校的本科生,通过斯坦福大学地球科学与工程暑期本科生研究项目(SURGE)进行了这项研究。

根据雷达信号,研究小组构建了两种可能的模型来描述海瓦塔冰川的地质情况:一种是下面有融化冰的冻土,另一种是可以排水的多孔岩石,就像水流到装满大理石的花瓶底部一样。这些假设对海瓦塔冰川如何应对气候变暖有着不同的含义。

施罗德说,地下水系统可能比研究人员目前在预测海平面上升时在冰盖中所建立的模型发挥更重要的作用。研究人员希望他们的发现能促使人们进一步研究利用机载雷达进行额外地下水探测的可能性,这种雷达有可能被大规模部署,每天收集数百英里的数据。

施罗德说:“社会想从我们这里得到的是海平面的预测——不仅是现在,而且在未来不同的温室气体排放情景和不同的变暖情景下——用少量地勤人员调查整个大陆是不现实的。”“地下水是一个重要的角色,我们需要在大陆尺度上进行调查,这样我们才能做出大陆尺度的预测。”

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故事来源:

材料所提供的斯坦福大学。丹尼尔·特瑞特·塔克(Danielle Torrent Tucker)原创。注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. Jonathan T. Bessette, Dustin M. Schroeder, Thomas M. Jordan, Joseph A. MacGregor。格陵兰海瓦塔冰川冰下地下水位的雷达测深特征地球物理研究快报, 2021;48 (10) doi:10.1029/2020 gl091432

引用此页

斯坦福大学。“机载雷达显示冰川下有地下水。”《科学日报》。《科学日报》,2021年5月20日。< www.koonmotors.com/releases/2021/05/210520133720.htm >。
斯坦福大学。(2021年5月20日)。机载雷达显示冰川下的地下水。《科学日报》。2023年6月20日检索自www.koonmotors.com/releases/2021/05/210520133720.htm
斯坦福大学。“机载雷达显示冰川下有地下水。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2021/05/210520133720.htm(2023年6月20日访问)。

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