В ледниковом щите Гренландии обнаружены гигантские закрученные структуры, которые озадачивали ученых более десяти лет. Исследователи из Бергенского университета, используя математические модели, пришли к выводу, что эти образования являются результатом тепловой конвекции внутри льда. Этот процесс, аналогичный движению материала в мантии Земли, вызван разницей температур между глубокими и поверхностными слоями ледяной толщи.
Открытие меняет традиционное представление о льде как о статичном твердом теле, демонстрируя его динамичную природу в масштабах тысячелетий. Понимание внутренней циркуляции льда имеет решающее значение для улучшения прогнозов будущего повышения уровня моря в условиях меняющегося климата.
Исследование выявило, что глубоко под поверхностью ледникового щита Гренландии происходят процессы тепловой конвекции, аналогичные мантийным. Это открытие принципиально меняет представление о динамике ледяных щитов и необходимо для создания точных климатических моделей, прогнозирующих вклад таяния льдов в повышение уровня Мирового океана.
Глубоко под поверхностью ледникового щита Гренландии ученые обнаружили гигантские закрученные структуры, представляющие собой восходящие шлейфы. Эти странные образования озадачивали исследователей уже более десяти лет. Теперь ученые из Бергенского университета (UiB) полагают, что они наконец нашли объяснение, используя математические модели, аналогичные тем, которые применяются для изучения медленного движения материков Земли.
Новое исследование предполагает, что загадочные шлейфы являются результатом тепловой конвекции. Этот процесс включает медленную циркуляцию внутри льда, вызванную разницей температур между более глубокими и более поверхностными слоями. Тепловая конвекция обычно ассоциируется с движением чрезвычайно горячего материала в мантии Земли, а не со льдом.
«Обычно мы думаем о льде как о твердом материале, поэтому открытие того, что некоторые части ледникового щита Гренландии на самом деле подвержены конвекции тепла, напоминая кастрюлю с кипящей водой, столь удивительно», — отмечает один из авторов исследования.же дико, сколь и техникой», — сказал он. говорит Андреас Борн, профессор Центра климатических исследований Бьеркнеса и кафедры наук о Земле UiB.
Родился в широких ледяных покровах Северного полушария более 15 лет и стал соавтором новых исследований.
«Игра природы»; Под километрами льда
Идея о том, что конвекция может возникнуть внутри ледяного покрова, на первый взгляд может показаться нелогичной. Однако физика, основанная на этом, обретает смысл, если принять во внимание свойства льда.
«Обнаружение того, что тепловая конвекция может проникнуть внутрь ледяного покрова, несколько противоречит нашим интуициям и ожиданиям. Однако лед как минимум в миллион раз мягче мантии Земли, так что физика просто работает. Это похоже на захватывающий причуд природы», — сказал он. говорит гляциолог и ведущий автор Роберт Лоу.
Исследование было принято публиковать в журнале The CrySphere , где редакторы назвали его «основной статьей» из-за его научной важности.
По словам Борна, полученные результаты могут помочь ученым уточнить прогнозы о будущем поведении ледникового щита Гренландии.
«Наше открытие может стать ключом к уменьшению неопределенностей в моделях баланса массы ледникового покрытия в будущем и повышению уровня моря», — сказал он. он говорит.
Более мягкий глубокий лед не означает автоматически более быстрое таяние
Исследование показывает, что глубокий лед в северной Гренландии может быть примерно в десять раз мягче, чем считали ученые ранее. Тем не менее, это не означает автоматически, что ледяной покров будет таять быстрее.
«Улучшение нашего понимания физики льда — это действительно надежный способ быть более уверенным в будущем», — сказал он. — говорит Лоу, — «но сам по себе более мягкий лед не обязательно означает, что лед будет таять быстрее или что повышение уровня моря будет выше». Нам нужны дальнейшие исследования, чтобы полностью получить этот показатель».
Гренландия часто появляется в заголовках мировых новостей из-за таких тем, как добыча полезных ископаемых, геополитика и изменение климата. Ло предполагает, что новые результаты не предсказывают катастрофических изменений в Гренландии или где-либо еще. Вместо этого они включают, наконец, на самом деле сложен и динамичный ледниковый покров.
«Гренландия и ее природа исключительно особенные. Ледниковому покрову уже более тысячи лет, и это единственный ледниковый покров на Земле, на окраинах которого есть культура и постоянное человечество», — сказал он. он говорит. «Чем больше мы узнаем о скрытых процессах внутри льда, тем лучше мы будем готовиться к изменениям, происходящим на береговых линиях во всем мире».
Об организации
Исследователи из Бергенского университета (факультет наук о Земле и Центр исследований климата Бьеркнеса) провели исследование в Великобритании с центральным полетом полетов имени Годдарда НАСА, Оксфордского университета и ETH Цюриха.
Команда изучила, можно ли объяснить плюмоподобные структуры, обнаруженные глубоко внутри ледникового щита Гренландии, температурную конвекцию и то, что это может говорить о мягкости и движении льда.
Их анализ показывает, что эти шлейфовые образования, вероятно, вызвали температурную конвекцию — замедленным ускоряющимся движением внутри льда, вызванным разной температурой. Результаты также показывают, что глубокий лед на севере Гренландии может быть примерно в десять раз сильнее, чем наблюдения ученых.
Поскольку более легкий лед влияет на ледниковый щит, полученные результаты могут помочь исследователям улучшить прогнозы будущего повышения уровня моря.