松島冰川

松島冰川

松島冰川是南極冰原西部眾多冰川中的一座,它是南極最大、移動速度最快的冰川。2004年的衛星探測結果顯示,這塊冰川開始變薄,表面的冰塊流入阿蒙森海(Amundsen Sea)的速度比30年前要快25%。2010年美國宇航局地球觀測站發現該冰川上出現1940年以來最大的冰裂。

基本介紹

  • 中文名:松島冰川
  • 外文名:Pine Island Glacier
  • 位於南極洲西部
  • 特徵:冰層很薄
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冰川簡介

松島冰川(Pine Island Glacier)位於南極洲西部,是南極最大、移動速度,也是所有流向海洋的冰河中最大的一個,因此它是南極西部冰層內部所發生的任何大變動的一個關鍵性“指示器”。
松島冰川松島冰川
松島冰川面積巨大,冰層很薄,且處於不穩定狀態,已成為全球範圍內導致海平面升降的最重要因素之一。

冰裂狀況

南極松島冰川每十年都會發生一次自然冰裂,與全球變暖無關。
1940年,松島冰川發現較大的冰裂。
2001年,松島冰川再次發現冰裂現象,有些科學家曾預測,松島冰川會再度出現大規模冰裂。
2007年,英國科學家收集到的證據表明,松島冰川正在變薄,並且如果繼續照此速度發展下去,那么在600年內這一冰川將會漂浮於海面上。如果南極洲西部冰層全部融化,它所含有的水大約可以讓全球的海平面上升5米。
2011年10月,美國航天局的空中觀測小組在松島冰川發現了一條巨大裂縫,長約29公里、最寬處近500米、深達50至60米的巨大裂縫。這是自1940年以來,在該冰川觀測到的最大規模冰裂現象。這次冰裂最終可能導致松島冰川分離出面積約880平方公里的冰山。大致相當於半個北京城或一個紐約市區或柏林市大小。
根據科學家分析,受地球引力影響,部分南極冰層沿哈得孫山脈向西逐漸沉入阿蒙森海。滑入海平面以下的冰層,隨後被海底陸基阻擋,而地球引力造成的持續推力必然會導致冰層出現裂縫,並導致冰山分離。該研究結果發表在2011年10月10日的《物理學學報D輯:套用物理學》上。
2012年10月23日,美國宇航局地球觀測站公布了一組衛星照片,顯示松島冰川冰舌上有一條長約29公里的巨大裂縫。這條裂痕寬80米,深50至60米。研究人員稱每五到六年,松島冰川的冰架上都會出現類似的裂縫。但這條裂縫非比尋常,因為它將會導致松島冰川幾十年來最大的一次裂冰。

冰裂周期

科學家發現,松島冰川這種流入海洋的冰川,通常會經歷一個周期:水面上的浮冰增加、壓力上升,最後導致冰山分離。

特異之處

松島冰川與其他冰川的相異之處就在於,它的裂縫出現較接近上游的地方。美國國家冰雪數據中心冰川學家斯坦福說,“這表示冰川內部發生了變化。斷裂點往上游攀爬,意味著冰川會以更快的速度流入海洋,造成海平面升高。”在南極幾條冰川中,松島冰川對海平面增高的影響最為嚴重。比起其他冰川,它的水流量更大。斯坦福還說,松島冰川正以每年3公里的速度移動,這一速度還在增加。
南極西部冰原上的松島冰川南極西部冰原上的松島冰川

冰裂原因

據物理學家組織網報導,美國麻薩諸塞州技術研究所的研究人員發現,歷史記錄大氣中存在的過多二氧化碳(CO2)含量正在導致全球氣溫上升、冰川和冰帽融化,確切地說,CO2分子可能對地球上的冰融是一個更直接的影響。
CO2分子濃度的增加顯著減少著凍的物料強度和斷裂韌性,冰蓋冰川更容易破裂,分裂成片。在南極松島冰川的一個巨大的裂縫催生出有柏林大小的冰川。
冰蓋和冰川覆蓋地球的7%,超過歐洲和北美合在一起的面積,其“負責”反射進入我們大氣層80%到90%的太陽光線,維持著地球的溫度。它們也是一個自然的碳匯,捕捉了大量的CO2。
冰強度的減少不只是二氧化碳氣泡引起材料發生缺陷,更應該說是,增加的二氧化碳濃度使氫鍵的強度,即在冰結晶中水分子之間的化學鍵的強度降低,這是因為加入的二氧化碳會與冰晶體內連線著的水分子競爭。
結果表明,CO2分子首先黏附在凍的裂紋邊緣,通過氫原子形成一個鍵,然後通過冰沿裂紋邊緣朝向尖端翻轉運動遷移。而聚集到裂紋尖端的CO2分子會不斷攻擊水分子,試圖與其結合。這就在巨觀尺度上增加了凍的脆性。

冰川測量

松島冰川大裂縫動畫通過將數字測繪系統拍攝的航拍照拼接在一起形成,同時利用了機載地形測繪儀獲取的數據。數字測繪系統是一台靜態照相機,擁有準確度極高的地理定位能力。機載地形測繪儀則是一台掃描雷射高度計。兩台機器都安裝在宇航局的DC-8研究機上。數據收集工作在2011年10月26日進行。
2011年10月,美國宇航局“冰橋行動”的科學家搭乘飛機首次對南極洲松島冰川的大斷裂――意味著一座新冰山正在形成――進行詳細的3D測量。而後,他們又利用3D雷射成像裝置獲取的測量數據繪製大裂縫的3D模型,同時製作一段動畫,展現了大裂縫上空飛過時看到的景象。
松島冰川是西南極洲移動速度最快的冰川之一,大裂縫在冰架內形成。這條裂縫的長度達到18英里(約合28公里),平均寬度在240英尺(約合73米)左右,深度在165至190英尺(約合50至57米)之間,已經非常接近阿蒙森海水面。科學家正等待裂縫穿過冰架餘下區域,最後“釋放”冰山。據估計,這座冰山的面積在300至350平方英里(約合776至906平方公里)之間。
松島冰川上一次發生斷裂並形成大冰山是在2001年。一些科學家推測這條冰川可能再次發生斷裂。然而,在2011年10月14日“冰橋行動”的科學家搭乘DC-8研究機在上空飛越前,沒有一個人發現證據,證明冰架開始發生斷裂。2011年10月初,科學家首次在衛星圖像中發現斷裂跡象。
松島之所以引起科學家的重視源自於它的巨大和不穩定,科學家表示松島冰川斷裂與全球海平面上升有關。宇航局表示正在發生的斷裂也是一個自然過程的組成部分。根據“冰橋行動”的科學家搭乘DC-8研究機進行的觀測,這條裂縫的長度在18英里左右。藉助於每秒可進行20次360度雷射掃描的裝置――每秒發射3000個雷射脈衝――機載地形測繪儀繪製了準確的地形圖。
在距松島冰川3000英尺(約合914米)的高度,科學家對大約1500英尺(約合457米)寬的區域進行了測量。測量結果顯示,這條裂縫絕大多數區域的寬度都在250英尺(約合76米)左右。因此,在沿著裂縫飛行時,DC-8研究機飛行員必須小心謹慎。一旦冰山漂離,冰架前緣的消退速度可能超過自上世紀40年代有記錄以來的任何時期。
“冰橋行動”總部設在戈達德太空飛行中心,儀器組負責人約翰-索納塔格表示:“在進行科學研究時,很多時候,你沒有機會目睹一些正在發生的大事件,因為你很難在正確的時間出現在正確的地點。不過我們做到了。”

冰山開裂

2013年11月10日,NASA氣象衛星拍攝到正在開裂南極松島冰川。科學家正在想辦法收集準確的數據,以搞清楚冰原和冰川所發生的變化以及對地球產生的影響。據報導,這塊面積700平方公里的冰川碎片正在科學家的嚴密監視下加速開裂。一旦開始在海上漂浮,這座巨大的冰山將嚴重威脅國際海洋航線。通過預測冰山路線,科學家為船隻預警。

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