部分南格陵兰冰盖的快速减薄

极地冰盖的质量平衡对全球海平面来说很重要,但是人们仍然不清楚格陵兰冰盖和南极冰盖规模是在增大还是在减小。通过比较几年期间飞机和卫星高度计的重复测量,得到了整个测量范围内体积变化的显示,可从中直接推断质量平衡。对南格陵兰的海洋卫星和地质卫星雷达高度计数...     

近100 Ma以来海平面变化机制

海平面变化不仅关系到全球环境的演变,而且与人类社会的发展有着极其密切的关系。关于海平面变化的机制研究与精确估算则一直以来是海洋学研究的重点方向之一。通过分析晚中生代以来全球海平面变化记录,在行星尺度和地球轨道尺度上,分析讨论了海平面变化的主要影响机制。结果显示:虽然近100Ma以来,海平面记录中构造和大洋碳储库周期连续小波分析信号显著,其滤波振幅强度变化也对应了全球性的构造、气候及生物演变事件,反映了由构造运动引起的海-陆格局变化、气候突变以及相应的生物演变事件等全球性变化对海平面变化的影响。但在南极冰盖形成之后,构造周期与大洋碳储库周期的影响对海平面变化的影响出现不同,特别是近5Ma以来两者出现相反的变化趋势;近10Ma以来,偏心率周期、斜率周期和岁差周期分别在约0.8、5.3及6.2Ma之后对海平面变化的影响开始增强,显示出不同地球轨道参数周期对海平面变化影响存在一定的时间差异。而在这一阶段,虽然极地冰盖体积变化与海平面变化的相关性最为显著,但是,海平面变化可能受到地球轨道参数变化引起的高纬度地区冰盖体积变化与低纬度季风演化引起的大洋碳储库变化等因素的共同影响。     

南极冰河下面的快速侵蚀、鼓丘形成和水文变化

极地冰盖的变化在未来几百年期间可能会极大地影响着全球海平面和地势低洼的海岸带地区，因此，人们投入了大量的人力、物力来进行冰川学研究，但是，我们尚缺乏将冰盖变化与未来海平面评价有机结合在一起的能力。对地球的冰盖演化进行预测需要正确的冰动力模式和对过去的冰川环境做出适当的解释，而这种模式和解释最需要的是要了解冰川地层的作用过程，但是，目前我们非常缺乏现代冰川之下和冰川底界的信息数据。     

西南极冰盖更新世崩落

西南极冰盖是世界上唯一的边缘位于海平面以下的大冰盖,这使得它容易崩落。西南极冰盖的崩落将导致海平面上升５～６ｍ。作为过去西南极冰盖崩落的证据,倒数第二次间冰期［海洋氧同位素阶段５ｅ（ＭＩＳ５ｅ）］,距今１２３ｋａ以前的海平面较现在高。然而,要将冰期海...     

南极西部冰盖过去和未来的基线后退

自末次冰期最盛时（ＬＧＭ）以来 ,大约距今２０ｋａ时南极西部冰盖（ＷＡＩＳ）的基线已后退了近１３００ｋｍ ,那时罗斯海海湾的搁浅冰几乎延伸到了库尔曼岛。南极西部冰盖的完全崩塌可能会导致海平面上升５～６ｍ。总质量平衡的不确定性和有关冰盖对海平面或气候变化的动力响应的不确定性阻碍了对冰盖现今稳定性进行评价。据判断 ,南极西部冰盖经过扰动之后可能需要１０ｋａ达到平衡状态 ,但由于现今冰盖的动力学是以冰川为主 ,因而难以对此做出精确估算。急流冰川快速排空了内陆冰 ,但是野外证据表明过去发生过冰川由急流到慢流的急剧变…     

末次冰川作用期间南极冰盖的千年尺度不稳定性

北大西洋沉积物中的冰筏载事件提供了末次冰川作用期间劳伦泰德冰盖 (ＬＩＳ)千年尺度不稳定性的证据。然而 ,尽管其与自然和人为的气候变化问题有关 ,但还是没有确定南极冰盖 (ＡＩＳ)在这些时间尺度上的状态。大部分西南极冰盖 (ＷＡＩＳ)建立于海平面以下 ,因此可能易受海平面和气候的干扰 ,这种内在的不稳定性也是末次冰川作用期间劳伦泰德冰盖的特征 ,其建立于哈得孙海峡区域的海平面以下。在全冰川环境下 ,西南极冰盖大约比现今西南极冰盖大２／３ ,海平面低约１２０ｍ ,南极洲周围边缘海的搁浅冰架更加广泛。因此 ,更新世南极冰盖历…     

基于GRACE卫星重力数据估计格陵兰岛冰盖质量变化

重力场恢复与气候试验（GRACE）卫星为高分辨率地监测全球冰川质量变化提供了一种新的手段。本文利用2003年1月至2014年12月Level-2 RL05的GRACE产品，进行去相关误差滤波、高斯滤波和海洋-陆地信号泄漏改正后，得到了格陵兰岛冰盖质量变化的时间序列，分析了格陵兰岛冰盖质量变化的长期趋势项，并与ICESat的结果进行了比较验证。研究表明，在2003年1月至2014年12月之间，格陵兰岛冰盖质量减小速率约为（-260±43）Gt/a，对全球海平面的贡献约为（0.72±0.12）mm/a，对同时期海平面上升的贡献占25.8%，并且格陵兰岛冰盖消融有着很强的区域差异性，冰盖消融的区域主要集中在边缘区域，中部内陆地区的冰盖质量则有增加的趋势。并进一步和ICESat的结果进行了比较分析，ICESat的结果显示格陵兰岛冰盖质量减小速率约为（-174±43）~（-184.8±28.2）Gt/a，而GRACE的结果则为（-209.4±26.3）Gt/a，有着较好的一致性，并且区域分布特征也符合较好。     

对南极西部内陆地区古冰盖上升的测量

对南极西部古冰盖（ＷＡＩＳ）形状和动态的了解是建立冰川学模式所必需的,该模式能预测冰盖的未来影响和定量分析末次冰消期间南极冰盖对海平面升降的影响。横贯南极山脉的冰川流曾经受到罗斯海湾中厚的搁浅冰的拦阻,那里现在只有浮冰架出现。在麦克默多海峡区域,由罗斯?..     

积雪变化导致格陵兰盖高度变化

地面冰盖对气候变化的反应可能会对未来的海平面变化产生重大的影响。近年来格陵兰南部的卫星调查显示 ,较大高度的冰盖总体高度变化甚小 ,但空间变化很大。当然仅仅依靠卫星数据难以测定是什么地球物理过程引起了这种高度变化以及近年的变化速率是否超过了正常变化速率。我们利用雪粒密度增大的物理模型和根据高海拔１２个冰心再造的年雪堆积记录 ,获取了１９７８～１９８８年格陵兰南部冰盖高度的变化。该堆积导致的高度变化模式与同期卫星测量的冰盖高度变化十分吻合 ,因此１９７８～１９８８年观测的变化可以归因于积雪的变化。对更长的…     

海平面上升速率超过预期

2007年，联合国政府间气候变化小组（IPCC）曾预测：到2100年，全球海平面将上升18—59厘米。但是，最近在全球气候变化大会上，有专家称海平面的实际上升速率已经超过了IPCC的预测。澳大利亚天气与气候研究中心的专家表示，格陵兰岛与南极的海冰融化速度相当快。有数据显示，从1993年起，这两处的海平面每年上升3毫米。与南极相比，格陵兰冰盖相对较小，因此更易受到气候变化的干扰。如果格陵兰冰盖全部融化，全球海平面将平均升高6米。专家表示，按照目前的融化速度，到2100年，全球海平面很可能将上升1米，     

冰盖崩塌和海平面变化

海平面记录包含着地球气候变化和海平面与海底地形之间相对运动的基础信息。这些记录提供了全球范围的尺度 ,衡量地球历史中不同时期有多少水被锁在了冰盖和冰川内。此外 ,Ｃｌａｒｋ等认为海平面变化的地理模式能够提供冰消期融水脉冲成因的线索。有许多现象导致了以往的海平面变化 ,这些现象的模拟模式越来越精细化 ,使我们能够弄清地球体系各部分 (水圈、冰冻圈、岩石圈和大气圈 )之间复杂的相互作用以及它们对气候和生物圈的影响。此外 ,还辅之有现有的和计划中的卫星空间数据以帮助我们提高探测现代海平面变化的能力。以弄清地球体系各…     

南极为什么这么寒冷？：科学家们继续研究南极冰盖的历史

南极为什么这么寒冷？科学家们继续研究南极冰盖的历史ＡａｒｏｎＷｏｏｄｓ南极冰盖深深地影响着世界气候。它使深海冷却并且控制循环,影响这些深海的化学平衡而且对世界范围的海平面和温度的变化有主要影响。大洋钻探计划（ＯＤＰ）正在对南极大陆的边缘海域进行为期两...     

西南极冰盖的展望

如果西南极冰盖崩落入大洋的话,那么将发生什么后果有许多不同的看法。全球海平面增高５ｍ对经济和生态的影响主要取决于这种变化所发生的速率。确定这种崩落的最大可能性也许受限于这些事件“半随机”和蒙特卡洛模拟结果的假设。但是有关过去冰盖范围和目前状态的最新资...     

南极东部新第三纪冰盖的大波动：来自兰伯特冰川区的地层证据

确定大冰体的规模以及对气候变化的快速反应具有重要的意义 ,这是因为冰的体积变化会导致全球海平面变化。为了更准确地预测南极冰盖的未来情况 ,非常有必要对大气成分与现在类似的时期的冰盖波动记录进行研究。有人认为２１世纪大气中的ＣＯ２ 含量会达到自上新世（约３～４Ｍａ）以来从未记录过的水平（Ｂａｒｒｅｔｔ，１９９０）。因此 ,为了使南极冰盖未来情况的数字模式行之有效 ,有必要对上新世及更早时期的沉积和古气候记录进行研究。虽然南极的新生代沉积记录不完整 ,但它提供了至少自晚始新世（３５～４０Ｍａ）以来的冰盖波动的…     

根据伯朝拉海钻孔地层确定末次冰川极盛期巴伦支——卡拉冰盖的界限

尽管关于北美和欧亚大陆北极区冰川史的研究最近取得了长足进展 ,然而 ,北极第四纪冰川作用的型式和范围还远远没有搞清。末次冰川极盛期欧亚大陆北部冰川最小和最大体积之差超过２×１０６ｋｍ３,比现今格陵兰冰盖的体积还大。对过去欧亚冰盖不了解阻碍了我们对于全球海平面变化和北极第四纪环境变化的认识。大量地质资料揭示 ,巴伦支和卡拉海南部低地反复被以陆架为中心的庞大冰盖侵占。然而 ,大范围冰川事件的年代尚不确定。多数作者将沿极圈的伯朝拉和西西伯利亚低地边缘冰成地形主带与末次主冰川推进相联系 ,认为其年代为Ｅｅｍｉａｎ…     

极区海洋对全球气候变化的快速响应和反馈作用

分析了全球气候变化与极区海洋的相互作用;集成极区快速变暖促使极区海洋出现快速变化的各种现象,如海冰快速变薄和退缩,格陵兰冰盖严重融化,北冰洋和南大洋碳池的固碳能力下降以及极地海洋酸化等.研究提出:北冰洋夏季海冰覆盖面积快速退缩,海冰覆盖面积在2012年8月26日呈现了记录以来的最低值,有模型预测到2035年北冰洋夏季将会见不到海冰.格陵兰冰盖的消融对全球海平面的上升和大洋环流均会产生影响,格陵兰冰盖全部融化将会使全球海平面上升7 m.通过近10 a的观测发现极地海域对大气二氧化碳的吸收能力不升反降,海水对大气二氧化碳的吸收趋向饱和,南大洋和西北冰洋碳吸收能力变弱.有模式预测,到21世纪末,北冰洋表层海水pH值将会降低0.23～0.45,成为全球海洋酸化最严重的海区,而南大洋的表层海水二氧化碳浓度在21世纪下半叶或将超过600μatm的水平,极地海洋酸化对海洋食物链和生态系统的影响可能成为不可逆转的损害.这些极区海洋的快速变化将对全球气候变化产生反馈作用.     

新泽西浅海陆架的勘探

现今海平面的上升归咎于全球的变暖,海平面的变化已是一个威胁地球及其人类最严重的问题之一。而过去海平面上升与下降可以在地球的历史时期沉积的沉积层中得以诠释。2007年夏季,由国际大陆科学钻探(ICDP)资助,IODP将执行新泽西浅海陆架的勘探,届时将从美国东部近海早-中中新世沉积序列(24~14 Ma)中采集岩心。科学目标是评价在该时间段全球海平面的重大变化及其定年,确定海平面变化和沉积序列建造之间的联系。主要是恢复这一时期的地球气候系统,其中包括南极冰川最盛期与冰盖相对变小时温暖的中中新世“气候适宜期”。本航次计划在近海4…     

“我们还有很长的路要走”

关于这一期封面故事的主题——我的极地之旅,组稿编辑有话要说。 记者赵建东是＂我的极地之旅＂系列第一个发来稿件的作者。关于他文章当中提到的＂冰盖高原裸奔＂的话题,小编在第一时间的反应是＂在南极,顶多也就是脱了鞋子什么的‘奔’一下＂。＂是全脱了!＂赵记者在电话那头半是骄傲半是羞涩地说。在发来的近万字的文稿中,     

北冰洋北部欧亚冰盖晚第四纪形成的证据

北冰洋北部欧亚冰盖晚第四纪形成的证据ＲｏｂｅｒｔＦ．Ｓｐｉｅｌｈａｇｅｎ等北冰洋地区冰盖的建立和消亡、融水量、冰盖的分布范围和成分的变化,直接影响北冰洋地区乃至全球的环境变化,这已得到海洋学和（古）气候学领域学者们广泛的认同。以前,北冰洋中部的古环境...     

21世纪格陵兰冰川融化速率对海平面变化的影响

本文利用大洋环流模式POP研究RCP4.5情景下21世纪格陵兰冰川不同的融化速率对全球及区域海平面变化的影响。结果显示:当格陵兰冰川的融化速率以每年1%增加时,全球大部分海域的动力和比容海平面变化基本不变,主要是由于格陵兰冰川在低速融化时并不会导致大西洋经向翻转流减弱。当格陵兰冰川的融化速率以每年3%和每年7%增加时,动力海平面在北大西洋副极地、大西洋热带、南大西洋副热带和北冰洋海域呈现出显著的上升趋势,这是因为格陵兰冰川快速融化导致大量的淡水输入附近海域,造成该上层海洋层化加强和深对流减弱,导致大西洋经向翻转流显著减弱;与此同时,热比容海平面在北冰洋、格陵兰岛南部海域和大西洋副热带海域显著下降,而在热带大西洋和湾流海域明显上升;此时盐比容海平面的变化与热比容海平面是反相的,这是由于大量的低温低盐水的输入,造成北大西洋副极地海域变冷变淡、大西洋经向翻转流和热盐环流显著减弱,引起了太平洋向北冰洋的热通量和淡水通量减少,导致了北冰洋海水变冷变淡,同时热带大西洋滞留了更多的高温高盐水,随着湾流被带到北大西洋,北大西洋副极地海域低温低盐的海水,被风生环流输运到副热带海域。