格陵蘭冰蓋變身全球最大“水壩”

　　由英國科學家領導的一個國際研究團隊發現，格陵蘭冰蓋底部的融化速度極快，這是由大量融水從表面流入底部造成的。隨著融水的下落，能量在這一過程中被轉化為熱量，就像大型水壩通過水力發電一樣。相關論文近日發表于美國《國家科學院院刊》。

　　科學家發現，從冰蓋表面下降到冰床以下1公里甚至更低處的冰雪融水，成為目前全球第二大冰蓋——格陵蘭冰蓋下的最大熱源，導致冰蓋底部的融化速度驚人。冰雪融水的潤滑作用對冰川的移動和排入海洋的冰量有很大影響，但直接測量1公里冰床以下的情況是一項挑戰，尤其在格陵蘭島，那里的冰川是世界上移動最快的冰川之一。

　　由于缺乏直接測量，因此很難了解格陵蘭冰蓋的動態行為，進而預測未來的變化。格陵蘭冰蓋現在是導致全球海平面上升的最大單一因素。

　　每年夏天，隨著氣溫升高和日照增加，數千個融水湖泊和溪流形成于格陵蘭冰蓋的表面。通過冰中形成的大型裂縫，許多這樣的湖泊迅速流入冰蓋底部。由于溪流和河流的持續供水，地表和冰床之間的連接經常保持通暢。如今，研究團隊發現，在重力作用下，冰蓋表面形成的融水在通過大裂縫轉移到底部時，能夠產生大量熱量。

　　“當研究冰蓋和冰川的基本融化時，我們關注的是摩擦、地熱能、水結冰時釋放的熱量以及上面冰層的熱量損失等熱源。”劍橋大學斯科特極地研究所的Poul Christoffersen說，“但我們沒有真正關注融水本身產生的熱量。在冰面形成的水中儲存了大量的重力勢能，當它下落時，這些能量必須流向某個地方。”

　　為測量基本的融化速度，研究人員使用了相位敏感無線電回波測深技術。這是英國南極調查局開發的一種技術，以前曾用于南極洲的浮冰研究。

　　“我們不確定這項技術是否也適用于格陵蘭快速流動的冰川。”論文第一作者、劍橋大學博士生Tun Jan Young說，他在Store冰川上安裝了雷達系統。“與南極相比，格陵蘭的冰層變形非常快，夏季有大量融水，這使工作變得很復雜。”

　　雷達觀測到的底部融化速率通常與氣象站在表面測量到的融化速率一樣高，然而，冰的表面接收了來自太陽的能量，底部則沒有。為解釋這一結果，劍橋大學的研究人員與加利福尼亞大學圣克魯茲分校以及丹麥和格陵蘭地質調查局的科學家進行了合作。

　　研究人員計算出，在2014年夏天，每天有多達8200萬立方米的融水被轉移到Store冰川的冰床上。他們估計，在融水高峰期，落水產生的電力與全球最大的水力發電站——中國三峽大壩產生的電力相當。在盛夏，隨著格陵蘭冰蓋融化面積擴大到近100萬平方公里，其產生的水電比世界上十大水電站的總和還要多。

　　科學家指出，這項研究首次提出了關于冰蓋質量損失機制的具體證據，該機制尚未被納入全球海平面上升的預測中。