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了解海洋变暖如何导致海冰减少是关键

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导读 南方夏末,南极洲的海冰达到了年度最低值。至少根据一项追踪包含至少15%海冰的海洋面积的衡量标准,这一数字略高于2023年的历史最低点。当...

南方夏末,南极洲的海冰达到了年度最低值。至少根据一项追踪包含至少15%海冰的海洋面积的衡量标准,这一数字略高于2023年的历史最低点。

当时,我登上了意大利破冰船LauraBassi,讽刺的是,距离哈雷特角约10公里处,被海冰包围,无法前往探险队的采样点之一。

即使就在十年前,海冰每年冬天都会可靠地自我重建。但南大洋的运作方式发生了一些变化,海冰覆盖的面积急剧减少。

我们的目标是追踪南极洲周围海洋发生的变化,并对我们认为导致海冰消失的一些过程进行有针对性的测量。这很可能是海洋变暖的结果,因此我们专注于确定海水变暖可能导致更多融化的途径。

最南端的陆架海

南极海冰每年的冻融周期是我们星球的决定性特征之一。

它影响全球广大地区的反射率,为深海充氧,为南大洋食物网提供栖息地,并在冰架的恢复力中发挥作用。

这次航行是由一组科学家领导的,他们协调意大利在南大洋的长期研究。

几十年来,他们一直在罗斯海地区维护仪器,他们收集的数据现在被证明至关重要,因为我们试图了解海冰变化对物理和生物地球化学的影响。

探险队在罗斯海的大陆架上逆时针航行了两个月。大陆架是围绕地球所有大陆的较浅且生物生产力非常高的区域。

南极洲周围的大陆架海因海冰的存在而变得特殊,但这在空间和时间上有所不同。

美国国家冰雪数据中心开发了一种可视化工具来比较不同时期的海冰状况。

它表明,到夏末,罗斯海地区只剩下几块海冰。而今年,补丁数量甚至比往年还要少。

该地区是地球上最南端的开放水域,是海水在地球上最大(按面积计)的冰架——罗斯冰架下流入和流出的门户。

我们遇到的海冰有不同的厚度和积雪。我们可以看到,在某些地方,海冰的密度低于卫星所能识别的密度,但可能足以影响上层海洋与上方大气的热量交换方式。

海冰状况

这加深了我们对海冰空间变化重要性的理解。卫星显示,大部分海冰覆盖范围(最低限度)是在霍巴特正南的南极洲东部的一大片区域以及冰封的威德尔海中发现的。

威德尔海及其菲尔希纳-罗纳冰架与罗斯海相反。在夏末海冰最低期,罗斯海基本上没有冰,而威德尔海则仍然充满冰。

这就是一个多世纪前困住沙克尔顿“坚忍号”的浮冰噩梦。

就个人而言,我们探险期间看到的景色是一种荣幸。它们让我超越了数据和模型的想象。巨大的冰山变得司空见惯。企鹅、海豹、贼鸥和鲸鱼都在不同的时间经过这艘船。

就像我们将人们送入太空一样,让科学家在现场发展他们的科学观点也有很大的好处。然而,很明显,南极海洋数据收集系统需要扩大收集信息的时间和地点。

未来是机器人

此次航行的一大特色是机器人的使用。我们部署了11个相对简单的Argo浮标,这些浮标将在该地区漂浮数年,浮出水面以发回有关温度、盐度和某些情况下氧气的数据。

我们还派出了三架机器人海洋滑翔机,独立于船舶执行数据收集任务。这意味着我们可以在该地区的一个特征——南北长槽中捕获流量数据,而船舶则在其他地方。

几周后,我们取回了这些机器人滑翔机,带回了海洋温度和盐度变化的独特地图。这些数据提供了证据表明大陆架边缘下方存在温暖的海水,凸显了该系统的脆弱性。

人们越来越意识到,罗斯海地区在未来十年将变得更加重要。随着阿蒙森海上游的巨大变化,冰川正在加速退缩,以及温暖的海水有可能进入大陆架,地球上最大的冰架有可能开始发生变化。

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