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近(jin)日，南方科技大學地球與空間科學系冉將軍副教(jiao)授課題組與國際團(tuan)隊(dui)合作，在研(yan)究冰(bing)川融化機制方面取得新進展。研(yan)究團(tuan)隊(dui)利用全球衛(wei)星(xing)導航系統首次(ci)揭(jie)示了融水在格陵蘭冰(bing)蓋內部和底部的(de)演化(圖1)，相關(guan)成果以“Vertical bedrock shifts reveal summer water storage in Greenland ice sheet”為題發表在頂級學術期刊《自然(ran)》(Nature)上。
海平(ping)(ping)面的持續上(shang)升(sheng)將對世界沿海區域造(zao)成不良的社會(hui)和經(jing)(jing)濟(ji)影響。格陵蘭(lan)冰蓋目前是近半(ban)個(ge)世紀(ji)以來全(quan)球(qiu)平(ping)(ping)均海平(ping)(ping)面上(shang)升(sheng)的最大單一貢獻源。按照美國加州大學爾灣分(fen)校的科學家估算，如果格陵蘭(lan)冰蓋完全(quan)融(rong)(rong)化，將導致(zhi)全(quan)球(qiu)海平(ping)(ping)面上(shang)升(sheng)7米左右。盡管全(quan)世界的科學家已經(jing)(jing)對格陵蘭(lan)冰蓋的融(rong)(rong)化機理進(jin)行數十(shi)年的研究，但仍然沒有厘(li)清融(rong)(rong)水如何在冰蓋內部的演化這一關鍵科學問題。
圖1 冰蓋水儲量(liang)的演(yan)變及其(qi)在不同融(rong)化季節(jie)階段(duan)與基(ji)巖位(wei)移的關系
結合遙感(gan)衛星和地面氣(qi)象等技術能(neng)夠(gou)很(hen)容易地觀測到(dao)融水在冰川表面淺層的變化，但是無法對隱(yin)藏在冰蓋(gai)內部和底(di)部的水進(jin)行高時(shi)空(kong)分辨率的監測。通過(guo)率領國(guo)際團隊(dui)耗時(shi)6年攻關，研(yan)究人(ren)員(yuan)首次揭示了(le)融水在冰蓋(gai)內部和底(di)部的滯(zhi)留(liu)時(shi)間和空(kong)間分布(圖2)。這(zhe)一新發現(xian)對當前用(yong)于預測全球海平面上升(sheng)的區(qu)域氣(qi)候模型的可靠性提(ti)出了(le)挑戰，將(jiang)重塑(su)人(ren)們對冰川動力學的認識，并對預測冰蓋(gai)在未(wei)來氣(qi)候的演化產生(sheng)深遠影響。
圖2 GNSS站點(dian)測量(liang)的殘(can)余垂(chui)直位移的平(ping)均年度周期
另外，儲存在冰蓋(gai)內部(bu)和(he)底部(bu)的(de)(de)融水量很大，能(neng)把測站附近(jin)的(de)(de)基巖(yan)最(zui)高壓(ya)低5毫(hao)米，這對建立和(he)維持毫(hao)米級(ji)全球高程基準具有重要的(de)(de)影響。
該發現為研究融(rong)水在冰川(chuan)內部和底部的(de)演(yan)化提(ti)供了前所未有的(de)視(shi)角，有利于(yu)提(ti)高冰川(chuan)模型的(de)可靠性，降低由全球變(bian)暖導(dao)致的(de)未來海(hai)平面(mian)上(shang)升的(de)預測誤差。
南(nan)方(fang)科技大(da)(da)(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)為(wei)論(lun)文第(di)一單位。冉(ran)將軍(jun)、代爾(er)夫特理工大(da)(da)(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)副教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)授(shou)(shou) Pavel Ditmar 為(wei)論(lun)文共同第(di)一作者(zhe)，冉(ran)將軍(jun)為(wei)論(lun)文通訊作者(zhe)。合(he)作作者(zhe)包括(kuo)烏得勒支(zhi)大(da)(da)(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)授(shou)(shou) Michiel R. van den Broeke、香港(gang)中(zhong)(zhong)文大(da)(da)(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)授(shou)(shou)劉琳、代爾(er)夫特理工大(da)(da)(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)授(shou)(shou) Roland Klees、丹麥科技大(da)(da)(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)授(shou)(shou) Shfaqat Abbas Khan、科羅拉多大(da)(da)(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)授(shou)(shou) Twila Moon、中(zhong)(zhong)南(nan)大(da)(da)(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)/武漢大(da)(da)(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)授(shou)(shou)李建成、俄(e)(e)亥(hai)俄(e)(e)州(zhou)立(li)大(da)(da)(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)授(shou)(shou) Michael Bevis、中(zhong)(zhong)山(shan)大(da)(da)(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)授(shou)(shou)鐘敏、列日(ri)大(da)(da)(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)授(shou)(shou) Xavier Fettweis、華(hua)北水(shui)利(li)水(shui)電(dian)大(da)(da)(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)授(shou)(shou)劉俊國(guo)(guo)、列日(ri)大(da)(da)(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue) Brice No?l 博士、俄(e)(e)亥(hai)俄(e)(e)州(zhou)立(li)大(da)(da)(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)授(shou)(shou) C.K.Shum、香港(gang)理工大(da)(da)(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)授(shou)(shou)陳劍利(li)、中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)科學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)院精密測量科學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)與技術創(chuang)新(xin)研究院研究員江利(li)明、猶他大(da)(da)(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)教(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)授(shou)(shou) Tonie van Dam。該研究得到了中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)國(guo)(guo)家(jia)自然科學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)基金(jin)基礎科學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)中(zhong)(zhong)心(xin)、中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)國(guo)(guo)家(jia)自然科學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)基金(jin)優秀青年基金(jin)等項目以及河南(nan)省水(shui)圈(quan)與流(liu)域水(shui)安全重點實驗室(shi)、華(hua)北水(shui)利(li)水(shui)電(dian)大(da)(da)(da)(da)(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)黃河實驗室(shi)的資(zi)助。
論文鏈接：//www.nature.com/articles/s41586-024-08096-3
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