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科学家发现地幔热流运动影响格陵兰冰川融化
中国城市低碳经济网   2013-08-13 作者: 来源:科技日报 文字大小:[][][]

  据物理学家组织网8月12日(北京时间)报道,由德国地学研究中心(GFZ)领导的国际研究倡议IceGeoHeat小组报告,格陵兰冰原正在从下面融化,而这是由地球内部从地幔到岩石圈的热量流动造成的。研究人员指出,在把冰原作为气候研究的一部分建立模型时,不能忽视这一影响。相关论文发表于《自然—地质科学》上。

  据计算,格陵兰冰原每年损失约2270亿吨的冰,促进了海平面的升高。在此处,冰层与温度升高之间的相互作用和反馈过程极为复杂,仍是当前研究的重要课题之一。然而现有模型是以冰盖为基础,结合了岩石圈(如地壳和上地幔)对其影响而产生的计算,这种模型太过简单机械,只考虑了冰层以自身重力对地壳施加的压力。

  研究小组把冰—气候模型和格陵兰岩石圈的热—机械模型结合在一起。“我们用新模型进行了300万年时期的模拟,并考虑了来自冰核的检测结果、独立磁场和地震的数据。”GFZ科学家阿莱克谢·彼得鲁宁说,“我们的模型计算结果与这些检测结果吻合得非常好,无论是冰层厚度,还是作为基础的温度,都描述得非常精确。”模型甚至可以解释在两个相邻钻孔测量的温度之间的差别,原因在于格陵兰岛岩石圈的厚度,以及因此导致的地热热流有限变化。

  模型研究显示,在地热和格陵兰冰原之间存在增强的热流和复杂的相互作用。地热流动影响了冰层及其底部融化的水的内部热量结构。IceGeoHeat项目发起人伊丽娜·罗戈兹纳说:“温度是以冰层为基础,因此,目前的格陵兰冰原动力学是地球内部热流和因冰川周期所致的温度变化之间相互作用的结果。我们发现,在冰融化的地区的附近往往是极为寒冷的区域。”

  研究人员还指出,目前的气候正受到远古地球历史气候进程的影响:格陵兰岩石圈已有28亿年至17亿年之久, 而格陵兰中心的岩石厚度只有70公里到80公里,但为何它只有这么薄?科学家至今仍在探索这一问题。新模型让科学家能更精确地研究格陵兰冰层融化的过程。

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  大陆冰盖在气候中发挥着核心作用,这正是此研究得以开展的原因。一般来说,地球内部热量流动对地球表面造成的影响不如来自太阳和大气的那么明显,但在长期冰封的地区——譬如格陵兰冰原,却并非如此。据目前观察,平均海平面每年变化约3毫米,其中有0.7毫米就是格陵兰冰原的贡献,这其中地幔热流的影响在空间范围上的变化很大,但源头,都是来自极薄的一层岩石圈。(记者 常丽君)

[中国城市低碳经济网编辑:陈关升]

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