题目:Antarctic basal environment shaped by high-pressure flow through a subglacial river system
文章使用数值建模和地球物理数据,发现了长达460 公里、树枝状组织的冰下水文系统。文章表明,这些通道在高压下输送大量淡水,可能促进上方冰流加速。冰下水在特定的位置离开冰盖,似乎推动了这些对冰盖稳定至关重要的地区的冰架融化。冰下河道大小的变化可以影响主要河道两侧100公里范围内排水系统的水深和压力。同时证实了高压分布排水在南极快速流动中起的关键作用,此外排入冰架空腔的水量差异是由汇水区大小和底部融化速率造成的。
文章设置了三组对比实验:低传导系数组、高传导系数组以及考虑未来气温升高导致的表面水输入组。低传导系数组结果表明传导系数的偏低会抑制通道的形成,但会增加水深,尤其是冰下湖附近,多达数米,然而,较小和效率较低的通道对水文系统的影响远远超出了通道式的排水路线,在主要通道两侧的影响可达100公里。高传导系数组结果表明较高的传导系数会在同样范围内影响水深和压力。表面水输入组表明底部水增加会导致水压增大,但影响有限(紧邻河道两侧10-40公里),可能不会极大地改变通道位置附近的冰的动力学,然而冰在更远的水文系统上的流动可能会加速。
南极冰下水文通道在有效地将水从冰下集水区内部输送到接地线方面发挥了关键作用,目前南极通道的持续接近稳定状态的性质,使它们在比阿尔卑斯或格陵兰的等效环境更接近覆盖层的水压下运行。高压水的积累推动了地面区域的快速冰流,这些通道将淡水集中到冰架海洋空洞中,通过浮力吸引温暖的深水,促进了冰架的加速融化。目前,大型集水区的底部供水是由地热热通量和与底部冰流有关的摩擦共同控制的。前者只会在地质时间尺度上发生变化,但如果冰架支撑减少,上游接地冰加速,后者很可能在下个世纪发生显著变化。这种加速将改变冰面坡度和底部产水量。此外,随着下个世纪南极气温的升高,更多的水可能会从地表到达冰层界面。底部供水的变化将影响底部通道的容量,文章证明这会影响主要通道两侧100公里范围内的分布式系统压力,并且,在季节性输入的情况下,可能会使南极系统从稳定状态转向类似格陵兰岛的系统。
文献来源: