夜间,数千次微小的地震震动着南极的冰层

夜间,数千次微小的地震震动着南极的冰层

科学家记录下的地震现象可能有助于跟踪冰川融化

在南极冰架上过夜,你可能会感觉到白天融化的冰重新形成时,数千次微小地震的震动。在最近的一项研究中,芝加哥大学的科学家们在麦克默多冰架上放置了地震检波器,并记录了数十万次微小的“冰震”,这些“冰震”似乎是由部分融化的冰池在夜间膨胀和冻结而引起的。这一现象可能有助于科学家追踪冰川融化的情况,并有助于解释大冰架断裂的原因。“在这些地区,我们每晚会记录下数万、数百甚至数千个这样的冰块,”研究报告的合著者道格拉斯·马卡耶尔(Douglas MacAyeal)说。“地震检波器可能是我们远程监测冰川融化的一种实用方法。”

气候变化正在导致南极融化,但冰川学家仍在绘制融化的方式、地点和原因。关于这个过程,我们仍有很多不了解的地方——2002年发生的拉尔森B冰架大规模坍塌事件就证明了这一点,令冰川学家感到意外——而了解这些机制是预测未来冰层的关键。

MacAyeal和他的团队对浮冰架上的“地震”的作用很感兴趣。(你可能还记得几周前极地涡旋引发的寒流期间,芝加哥和中西部地区发生冰霜地震的报道,当时居民报告夜间有隆隆声或破裂声;这是相同的机理。但是他们想知道这种现象在南极的冰中发生的频率,以及它在冰的融化和破裂中可能扮演的角色。

研究小组在麦克默多冰架上的季节性融水湖附近的两个地点,在融冰季节设置了60天的地震检波器。一个是干燥;另一种是泥浆,融化的水形成并重新冻结。他们发现,较为潮湿的地区夜间地震活动频繁。MacAyeal解释说:“在这些池塘里,经常会有一层冰覆盖在融化的水面上,就像你看到的湖面上只结了冰一样。”当夜间温度下降时,顶部的冰会收缩,下面的水在结冰时会膨胀。它会扭曲上盖,直到最后啪的一声折断。

能量振动到周围环境中,在那里被地震仪接收。MacAyeal说,有些裂缝会愈合,但有些不会。这也许可以解释为什么冰山在一年中较冷的时候断裂得更频繁。MacAyeal说:“也许这种情况发生的时间更长,速度更慢。”

这一发现为我们理解冰架上的融池周围的物理和过程增添了重要的一环——尤其是如果它能帮助研究人员远程跟踪南极的融池的话。MacAyeal说:“将这一技术应用到我们监测冰的其他方法中可能会非常有用。”

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