中大新聞網(wǎng)訊（通訊員梁琦）在全球變暖的背景下，格陵蘭冰蓋正經(jīng)歷著強(qiáng)烈的表面融化，融水在冰面大量形成。這些融水會(huì)經(jīng)由表面裂隙或冰川豎井等結(jié)構(gòu)流入冰蓋內(nèi)部，當(dāng)?shù)诌_(dá)冰蓋底部的時(shí)候，其會(huì)潤(rùn)滑冰巖界面，加速冰流的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而影響冰蓋動(dòng)力過(guò)程。因此，理解融水在冰蓋底部的流動(dòng)、匯聚和排放過(guò)程對(duì)于冰蓋動(dòng)力學(xué)研究至關(guān)重要。
格陵蘭冰蓋底部存在大量融水，最新的研究確認(rèn)了64個(gè)冰下湖的位置。但是不同于南極冰蓋底部的冰下湖，在這些被發(fā)現(xiàn)的格陵蘭冰蓋冰下湖中只有少數(shù)幾個(gè)為活躍的冰下湖。然而，迄今為止對(duì)于這些活躍冰下湖的長(zhǎng)期蓄水和排水現(xiàn)象進(jìn)行研究較少，特別是對(duì)導(dǎo)致冰下湖體積變化的蓄排水過(guò)程發(fā)生的原因認(rèn)識(shí)較淺。
本研究對(duì)格陵蘭東北部的一個(gè)活躍冰下湖進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)10年的連續(xù)監(jiān)測(cè)。利用ArcticDEM數(shù)據(jù)與ICESat-2測(cè)高數(shù)據(jù)，獲取了2012-2021年間冰下湖的蓄排水變化。基于長(zhǎng)期觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，由于每年夏季冰蓋表面融水流入冰下湖，冰下湖持續(xù)的蓄水使得其對(duì)應(yīng)處冰蓋高程在這10年間上升了約55m（圖1），其中在2012-2017年間約有138.2*106 m3的表面融水流入了冰下湖。
在2019年8月下旬發(fā)生了一次短暫的冰下湖排水事件，這次排水事件引起冰下湖下游區(qū)域冰流速突然增長(zhǎng)到之前的3倍，但隨著冰下排水系統(tǒng)的完善以及融水的迅速排出，下游冰流速也迅速恢復(fù)至之前的狀態(tài)。研究表明，冰下湖現(xiàn)存水量的多少、底部基巖的地形起伏以及冰蓋表面融化狀態(tài)等多種因素共同決定著冰下湖的蓄排水周期。此外，本研究還對(duì)流入冰蓋底部的表面融水進(jìn)行了量化，結(jié)果表明只有約64%的表面融水最終匯入了冰下湖中。
圖1 2012-2021年間冰下湖處冰蓋表面高程變化
該研究監(jiān)測(cè)了格陵蘭活躍冰下湖的長(zhǎng)期蓄排水活動(dòng)，揭示了影響冰下湖蓄排水的多種因素，為研究格陵蘭冰下融水對(duì)冰蓋動(dòng)力的影響提供了重要理論基礎(chǔ)。研究成果于2022年7月在國(guó)際著名期刊The Cryosphere上發(fā)表（中科院一區(qū)，IF=5.805），題目為“Filling and drainage of a subglacial lake beneath the Flade Isblink ice cap, northeast Greenland”。中山大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院極地與海洋遙感團(tuán)隊(duì)梁琦助理教授為第一作者，團(tuán)隊(duì)骨干鄭雷博士為文章通訊作者，團(tuán)隊(duì)首席程曉教授、團(tuán)隊(duì)骨干惠鳳鳴教授和陳卓奇副教授為文章的合作作者。
該研究得到了國(guó)家杰出青年科學(xué)基金（41925027）、南方海洋與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)（311021008）、國(guó)家自然科學(xué)基金（42006192）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2019YFC1509104)等項(xiàng)目的支持。
論文鏈接：https://doi.org/10.5194/tc-16-2671-2022
