《南極冰架物質平衡及變化》是依託北京師範大學，由劉岩擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：南極冰架物質平衡及變化
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：劉岩
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
冰架連線著冰蓋，與大氣海洋相互作用，是區域和全球變化敏感的指示劑。南極冰架的快速崩解和底部消融的增加將降低冰架對冰蓋的支撐作用，導致南極冰蓋物質損失增加，進而造成全球海平面上升。本項目通過整體法和分量法，利用大量遙感、模型模擬和實地觀測數據，定量評估多時期南極物質平衡狀態，包括冰架厚度變化、冰架前緣的擴張或退縮、穿過接地線的冰流通量、冰架表面積累或消融率、冰架底部消融或凍結率和崩解率；研究冰架物質平衡及分量的時空分布規律，分析冰架物質的收支過程，分析影響其物質平衡狀態時空格局的機制和因子，評估南極冰架的穩定性和未來演變趨勢；建立冰架物質平衡及分量與內部冰蓋和海洋參數之間的相關關係，探究冰蓋-冰架-海洋相互作用機制。本項目將為國際優先研究主題“南極冰蓋物質平衡與海平面”和當前極地領域的重要和熱點科學問題作出貢獻。
結題摘要
南極冰蓋的浮動部分（“冰架”）發揮著穩定內陸冰流的作用，本質上決定了南極對全球海平面上升的貢獻。本項研究利用多源遙感數據和產品，估算了南極冰架物質平衡及各分量，並分析了其基本過程和變化。具體包括研建了南極冰架厚度的變化和冰架範圍的變化、冰架的物質平衡狀態、冰架接地線處的冰流通量、冰架表面物質平衡和崩解量、冰架底部底部物質平衡的估算方法；估算了不同時期南極冰架的物質平衡狀態，動態的分析物質的收支狀態和過程，評估了影響冰架物質平衡狀態時空分布的主要因子和機制。其中，研究首次測量圍繞整個南極海岸線所有大於1km的冰山，並評估所有冰架的物質平衡狀態。本研究以直接觀測數據為依據估算了南極由冰架崩解和底部消融導致的物質損耗量。結果顯示，2005-2011年間南極冰架處於物質平衡狀態，其中南極冰架崩解率為755±24億噸每年，僅為1516±106億噸每年底部消融率的一半。研究觀測到許多退縮冰架正在變薄，且由崩解導致的冰架淨物質損耗量（302±27億噸/年）與由底部消融導致的冰架淨物質損耗量（312±14億噸/年）相當。此外，研究還發現衰退的冰架崩解頻繁發生，明顯區別於那些處於穩定和正平衡狀態下的冰架只是偶爾有扁平冰山崩解。研究結果表明，海洋驅動下冰架底部消融增加的同時引發冰架崩解的加劇，這意味著冰山崩解可能在冰架退縮消亡中扮演著一個被忽視的作用，且崩解對海洋強迫比預期穩態的估計下的更敏感。本成果發表在國際頂級期刊PNAS上，此文主編法國科學院院士Anny Cazenave指出此成果將有助於提高未來冰蓋模式模擬的準確性和未來海平面升高預測精度。這是我國極地遙感領域首篇PNAS文章，研究成果被國內十多家主流媒體報導。數據成果成功用於全球冰川模式模擬國際合作並在地學頂級期刊Nature Geoscience上發表。
