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岩屑毯为冰川提供了更多的保护 使其免受气候变化的影响

一项新的研究提供了全球对地球冰川覆盖率的估计,该研究表明,冰川上的岩石碎片的扩大是冰川融化和海平面上升模型中被忽略的一个因素,这可能是重要的。

诺森比亚大学的这项研究已于本周在《自然地球科学》上发表,这是第一个手动验证地球每一个冰川上的岩石 碎片覆盖情况的研究。

随着冰川的收缩,周围的山坡变得裸露,侵蚀的岩石碎屑滑落并积聚在冰川表面。这些碎片形成了一个保护层,该保护层的厚度可能达到几米,从而降低了下方冰块融化的速度。尽管该保护层的作用是已知的,但迄今为止尚未对其进行仔细的制图,因此也未包含在全球冰川模型中。

除了揭示岩石残骸在地球冰川上的位置外,研究人员还发现并纠正了兰道夫冰川清单中的关键错误。兰道夫冰川清单是全球冰川轮廓清单,数百项研究基于此。

诺森比亚大学地理与环境科学系和瑞士联邦科学研究所WSL的研究小组使用Landsat影像,花费了三年的时间精心研究并手动验证了全球超过923,000平方公里的冰川。

演习使他们能够分析全球,区域以及单个冰川规模的碎片覆盖,并创建了世界上第一个当前状态的冰川基准数据集。

他们发现,世界上超过29,000平方公里的高山冰川区域被岩石碎屑所覆盖,该区域相当于近500个曼哈顿群岛。

首席研究员Sam Herreid为其博士学位进行了研究。诺森比亚大学(Northumbria University)的科学家,现在被认为是唯一检查过地球上每条冰川,手动校正Randolph冰川清单并带来全球冰川数据集中前所未有的一致性的人。

他解释说:“每个冰川的碎片覆盖结构都是独特的,并且对气候敏感,但是直到现在,全球冰川模型在预测冰川如何应对气候变化时都没有考虑碎片覆盖。

“我们现在知道地球上几乎一半的冰川上都有碎片覆盖,全世界山间冰川面积的7.3%被碎片覆盖了。

“当我们认为大部分碎片覆盖物位于冰川的末端或脚趾处时,融解通常会达到最高,因此,这一百分比对于预测未来的水资源和海平面上升特别重要。”

该研究还发现了兰道夫冰川清单中的错误,发现错误率为3.3%。他们的发现之一表明,10,000平方公里的冰川图区域实际上并不是冰川,而是先前错误绘制的基岩或植被地面或此后融化的冰川区域。

再加上碎屑使下面的冰层融化,融化量减少,这意味着过去基于清单的全球冰川模型都可能高估了冰川融化的真实量,径流以及随后对全球海平面上升的贡献。

他们将需要更新的方法来估算冰川融化的冰川面积的10.6%描述为“惊人的高数字”,并表示他们的工作提供了一个重要数据集,可用于修正并可能降低冰川对海平面上升的影响。

该团队还设计了一种方法来分析未来几百年来世界上被碎屑覆盖的冰川将如何演化。

通过比较当今地球上存在的许多冰川状态,从在格陵兰被认为是“年轻”和冰冷的冰川状态,到在喜马拉雅山被“覆盖”的古老和岩石状态,他们得以整理出概念上的时间表,他们相信该时间表概述了未来冰川可能会演化。

他们的时间表显示,许多冰川处于较老的范围,因此可以认为处于下降趋势。

WSL瑞士联邦研究所的合著者Francesca Pellicciotti和诺森比亚大学副教授解释说:“冰川的上层不断积雪,并且始终没有碎屑,因此我们只看冰川的下层。这就是碎屑堆积的地方。

“冰会像水一样融化并流走,但岩石却不会,而是在地表堆积。山体侵蚀的速度变化以及冰川在气候变暖中的变化都会影响地表岩石层的大小和形状在任何时候都有冰川。

“尽管我们无法确切地说出冰川将在哪一年演化成某个状态,例如几乎被岩石覆盖的状态,但是我们能够将每个冰川置于概念上的时间表上,并大致了解到这一距离冰川几乎都被岩石覆盖了。

她补充说:“我们发现,今天有碎片覆盖的大部分冰川已经超出了碎片覆盖的形成高峰状态,并且趋向于可能不再存在很长时间的“老”喜马拉雅冰川。

“从气候变化的角度来看,这是气候变暖对地球冰川造成的损失的又一个指标。但是,我们现在有了基准,可以衡量地球上所有冰川的碎屑覆盖率,并且可以使用新的工具来监测和预测变化率加上气候变暖。”

这项研究“覆盖地球冰川的岩石碎片状态”现已在《自然地球科学》上发表。

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