湖泊在冬季崩溃并释放融水 导致格陵兰岛的内陆冰加速

一组国际研究人员首次展示了格陵兰岛的18个融水湖在冬季如何坍塌，这导致冰的边缘流动得更快。新知识对于理解气候变化如何影响北极冰块的流动至关重要。

2018年隆冬，格陵兰岛西部一个近50年的融水湖从冰盖上消失了。当湖面坍塌时，它被冰雪覆盖，但里面储存了液态水。水消失在新形成的裂缝中，并漂流过大约2公里厚的冰层。水打在冰下的岩床上，从冰盖向大海。

这种融水在岩床和顶部的厚冰之间起到润滑作用。结果，大量的冰可以更快地向海岸滑动，加速异常大的内陆冰区。这个湖的排水导致邻近地区的其他几个湖泊也坍塌。坍塌的湖泊总共释放了大约180.<>亿吨融水，最终进入了世界海洋。

这项活动由基于卫星数据的新国际研究显示，由法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学领导，丹麦技术大学(DTU)的DTU空间提供。这项研究刚刚发表在《地球物理研究快报》上。

“冰盖上的融水湖在夏季表面的冰融化时形成。众所周知，这些湖泊在夏季会坍塌和排水。但是，令人惊讶的是，这也发生在冬天。这是第一次证明这些特定的湖泊排水系统在冬季温度非常低时会导致大的冰加速，“该文章的第一作者，博士后和研究员Nathan Maier说。

作为法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学的研究员，他领导了这一发现背后的广泛国际研究合作。他现在是美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究员。

“总的来说，与这次事件有关的湖泊排干，导致180.80亿吨水流入大海。这大致相当于 000，50 个 25 x 2 x <> 米的奥林匹克游泳池的内容，“Nathan Maier 说。

这个有50年历史的湖泊是第一个排水的湖泊，位于内陆约160公里处，位于冰盖的高处。该湖由融化的水组成，由于冬季气温寒冷，冰盖冻结。当它坍塌时，水在冰向格陵兰岛西部的海岸，它开始了一连串的事件，导致其他湖泊也被抽干了水。除此之外，来自50年历史的湖泊冰淌的水的压力可能有助于在上面的冰上形成进一步的裂缝，使这些湖泊也泄漏。

18个湖泊排干的面积约为大伦敦面积的三倍

共有18个湖泊坍塌，加速了5，200平方公里的冰盖面积，相当于大伦敦面积的三倍多。研究人员指出，它发生在2018年冬天的一个月，当时气温低于冰点。

“我们只调查了有限的区域，但我们有充分的理由假设类似的事件发生在格陵兰岛的更多地方。如果这适用于冰盖的大部分，那么可能是相当大量的融水以这种方式消失并导致冰盖更快地向大海滑动，“丹麦DTU Space的博士后研究员Jonas Kvist Andersen说。

调查区域主要包括大型雅各布港伊斯布雷，它流入格陵兰岛西部的大海，是世界上流动最快的冰川，以及其南部以陆地为终点的较小冰川。

未知冬季排水是否会变得更加普遍

似乎很明显，由于全球变暖，湖泊在冬季开始崩溃。特别是当一个近50年的湖泊在隆冬突然排水，融水最终进入大海并导致海平面上升时。但根据研究人员的说法，这不是给定的。

“目前尚不清楚这样的排水系统是否会在温暖的未来变得更加普遍，然后进一步导致冰盖质量损失。需要更多的研究来更好地了解导致湖泊排水的机制或触发因素，“Nathan Maier说。

“目前，我们对地表融化将如何影响格陵兰岛未来质量损失的理解完全基于融化只影响夏季冰流速度的假设。我们的发现，由冬季排水的储存融水引起的冰流大幅加速，显着改变了我们对冰盖水文在年度时间尺度上的理解。

研究人员通过分析大量雷达数据和卫星光学图像得出了新的结果。

冬季融水排放应纳入新的气候模型

它不仅是最古老的湖泊，在存在了几十年后崩溃。根据科学家的说法，有几种类型的周期。有些湖泊在一年内形成并崩溃;对于其他人来说，它每隔几年就会发生一次。

坍塌的湖泊以多种方式影响格陵兰岛的冰盖或冰川融化。湖泊中的水最终进入大海。水从下方润滑冰盖，使它们更快地向海岸滑动，使它们暴露在额外的融化中。此外，巨大冰块的结构也在发生变化。可能还有其他机制在起作用。

“描述冬季融化过程发生时会发生什么至关重要，以便将这些知识纳入未来的气候变化模型中，”Jonas Kvist Andersen说。

通过雷达数据和卫星光学图像发现排水的湖泊和水流

研究人员使用基于欧洲航天局(ESA)Sentinel-1卫星数据的合成孔径雷达(SAR)干涉测量法绘制了格陵兰岛西部冰盖上的18个湖泊是如何排水的，以及它们的水随后如何向出大海。

视觉和光学照片已从其他欧洲和美国卫星中检索到。它们已被用于识别湖泊及其在2018年冬季几个月内的变化。雷达图像补充了来自旧卫星的照片。通过这种方式，科学家们有可能跟踪湖泊几十年来的发展，包括确定它们何时排干。

Sentinel-1卫星从地球上空不到700公里的轨道覆盖北极，有一个SAR单元，将雷达信号倾斜地发送到冰盖表面，然后从那里返回卫星。

通过分析雷达信号相位的差异和位移，可以测量冰面相对于卫星的运动。当比较几个测量值时，可以区分水平运动(当冰流加速时)和垂直运动(当融水将上覆的冰向上推时)。