一项新发现的冰盖融水流动和冻结的机制可以改善对全球海平面上升的估计。

　　德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员与美国宇航局喷气推进实验室(JPL)以及丹麦和格陵兰地质调查局(GEUS)合作，发现了一种新的机制，可以解释地表以下不透水的水平冰层是如何形成的，这一过程对于确定冰盖融水对海平面上升的贡献至关重要。

　　这项研究由德克萨斯大学奥登计算工程与科学研究所的研究生Mohammad Afzal Shadab完成，发表在《地球物理研究快报》上。Shadab由德克萨斯大学杰克逊地球科学学院的研究合著者Marc Hesse和Cyril Grima监督。

　　世界上最大的两个淡水水库，格陵兰岛和南极洲的冰原，都覆盖着尚未压实成固体冰的旧雪。因为冰原是多孔的，融化的雪可以流入冰原并再次冻结，而不是流入大海。这一过程被认为减少了大约一半的融水径流。

　　然而，也有可能形成不透水的冰层，作为融水的屏障，并将融水转移到海洋中，Shadab说。

　　“所以，在某些情况下，这些冰层加速了融水流入海洋的速度，”他说。

　　据研究人员称，冰川融水在冰层中冻结或从现有的冰障中流出的可能性使得了解冰层内的冻结动力学成为估计海平面上升的重要组成部分。先前对山区冰雪的研究发现，这些冰层是由雨水在冰川内部较老的冰层上积聚或形成池塘，然后重新冻结而形成的。但根据Hesse的说法，冰盖似乎并不是这样。

　　“当我们查看格陵兰岛的数据时，即使在极端的融化事件中，实际产生的融化量也不足以产生池塘，”Hesse说。“这就是这项研究提出了一种新的冰层形成机制的地方。”

　　这项新的研究表明，冰层的形成是两个过程之间的竞争:温暖的融水通过多孔的冰层向下流动(平流)，而寒冷的冰层通过热传导将水冻结在原地。热传导开始主导热平流的深度决定了新冰层形成的位置。

　　“现在我们知道了这些冰层形成的物理原理，我们将能够更好地预测冰的融水保留能力，”研究报告的合著者、喷气推进实验室的地球物理学家苏伦德拉·阿迪卡里说。

　　Anja Rutishauser，前UT博士后研究员，现在是GEUS的一名研究员，也是这项研究的合著者。

　　为了证实这一新机制，研究人员将他们的模型与2016年收集的一个数据集进行了比较，在这个数据集中，科学家们在格陵兰岛的冰层上挖了一个洞，并在上面大量装备了温度计和雷达，可以测量融水的运动。虽然以前的水文模型偏离了测量结果，但新机制成功地反映了观测结果。

　　这项新工作的一个意想不到的发现是，冰层的位置可能是它们形成的热条件的记录。

　　Shadab说:“在变暖的情况下，我们发现冰层形成的时间顺序是自上而下的，越来越深。”“在较冷的条件下，在自下而上的情况下，冰层会更靠近地表。”

　　今天，从格陵兰岛流入海洋的水量目前超过了南极洲，每年约2700亿吨，而南极洲为1400亿吨。加在一起，每年超过太浩湖的2.5倍。但未来关于这两个冰盖对海平面上升的影响程度的预测变化很大，到2100年将在5到55厘米之间波动。很明显，冰层起着关键作用，但迄今为止，人们对其知之甚少。

　　Adhikari说:“现实中的事情比现有模型所捕捉到的要复杂得多。”“如果我们真的想提高我们的预测，这就是我们真正推动最先进技术的地方。”