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美用激光编纂出南极冰层下方活跃湖泊最全面目

  美国激光编辑南极冰盖中最全面的活跃湖泊名单

  图中的点代表科学家们证实的南极冰盖下124个“活湖”的位置。使用热点(橙色和红色)的湖泊标有更多的水,冷点(绿色和蓝色)的湖泊的水分更少。紫色区域代表以前已知的非活动湖泊位置。
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200982811820106.jpg图片:这个过程导致了两个湖面以上地表高度的变化,并被NASA卫星探测到。根据美国宇航局的网站,美国的研究人员利用一颗美国宇航局的卫星编制的空间激光,编制了南极冰盖下的空间活跃湖泊,这是有史以来记录最为全面的一个。西雅图华盛顿大学的研究负责人本杰明·史密斯说:“虽然南极冰盖似乎比较平静,但是,经过更多的观察,我们发现它一直活跃。 “与大多数湖泊不同的是,南极洲的湖泊受到冰盖上方的压力,这种压力导致融水从一个地方流到另一个地方,就像挤压球囊中的水一样,冰层下方的融水流经一个宽阔的,通过一个与之相连的洞穴系统,这个水流可以补充附近和远处的其他湖泊,理解这个冰管系统是非常重要的,因为这个系统可以润滑冰川的流动,同时将冰块高速输送到海洋。海中的冰可能会影响海平面的变化,但知道冰下一英里的情况是一个巨大的挑战。史密斯带领研究人员跨越4.5年的冰层高程资料进行了时间分析美国航天局地面冰层和卫星(ICESat)获得并编制了迄今为止关于南极管道系统的最全面的目录。该小组制定了124个“活水湖”的位置,评估其干枯或充填率,并在“冰川期刊”中描述了湖泊和冰盖动态的影响。几十年来,研究人员一直通过安装在飞机上的冰钻雷达探测冰下,推测湖泊的存在。在二十世纪九十年代,研究人员开始将机载设备和卫星所获得的数据结合起来,调查大陆尺度的湖泊位置。到目前为止,科学家已经确定了大约280个冰川下的湖泊,其中绝大多数是位于南极东部东部冰盖之下的。但是,这些测量只是对当前情况的简要描述。确认的湖泊是否活跃仍然是一个谜。在这方面,有人不禁要问这些问题,这些湖泊是否简单地融合融水? 2006年,加州斯克里普斯海洋研究所在拉霍亚地球物理学家海伦·弗里克(Helen Frick)首次使用卫星资料观测到下一个冰川湖泊处于活跃状态,为了绘制南极地图弗里克需要区分地下冰层漂移的冰层,激光技术自然成为这一任务的理想选择,弗里克使用大地测量激光测高系统进行冰云和地基卫星测量激光脉冲所需的时间从冰面上反弹回来,推断出冰面的高度,经过一段时间的重复测量,发现高度的变化,在测量过程中,Frick发现冰的高度急剧变化,研究证实,南极洲一些最大的湖泊被淹没和干燥所造成。在其他关于南极洲的研究中,美国宇航局的一位位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的冰川学家罗伯特·戈德斯勒也使用了冰云和地基卫星的数据。他说:“大冰原下的水文研究是一个全新的领域,为发现相对较短时间内湖泊枯竭和融化大量融水铺平了道路。 “活湖”是巧合吗?冰下的“活湖”是普遍现象还是偶然?为了找到这个问题的答案,Smith,Frick及其同事将他们的高层分析扩展到了绝大多数南极大陆,并利用了冰云和地基卫星四年半获得的数据。研究人员通过观测卫星每年在一个地区飞行两三次的冰盖高度变化,可以推断出哪些湖泊活跃。另外,他们利用高度和水和冰特性的变化来估计水位的变化。在200多个以前确认的冰湖中,只有少数被证实是活跃的。研究表明,南极东部高密度湖泊的大部分湖泊没有活动,对冰盖的变化影响不大。在新近观察的124个“活湖”中,绝大多数位于沿海地区,这个大型排水系统的前端,对海平面变化的潜在影响应该是最大的。宾德斯特勒说:“调查发现,相当数量的冰湖,它们所在的地方是最有趣的地方,测量结果显示绝大多数活跃的冰湖位于冰雪最快的移动区域之下,两者之间有联系指示湖泊之间明显的关系“,而一个干涸的湖泊,另一个湖泊则处于饱胀状态。一些湖泊通过冰川隧道网络连接到附近的湖泊。一些连接的湖泊之间的距离可以达到几百英里。研究小组发现,湖泊干枯和淹水的速度差别很大。有些湖泊每3-4年出现干旱或充满,相对稳定。冰下的湖水流动可以与河流相比,冰川的快速流动可以快速提供下面的一层膜。史密斯说:“绝大多数地区的测量表明,在较短的时间内会发生什么,我们发现它们是在冰盖下发生的事情的一些非常典型的例子,而不是发生在南极洲。 “

  关键词:技术美国表面物理报告

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