借助2016年遠(yuǎn)征隊(duì)的數(shù)據(jù)，在國(guó)家航空航天局(NASA)支持下，科學(xué)家正在為格陵蘭冰原下的復(fù)雜過(guò)程提供更多的信息，這些過(guò)程控制著冰川向海洋滑動(dòng)的速度并促進(jìn)海平面上升。

在冰蓋的表面上，被稱為紅磨坊的無(wú)底洞可以將融水漏入冰的底部。當(dāng)水到達(dá)冰床下面的床時(shí)，它會(huì)使冰稍微脫離并更快地流動(dòng)。

滑動(dòng)得更快的冰川最終可能導(dǎo)致冰蓋融化的速度比預(yù)期的快，也增加了向海洋中吐出的冰量。格陵蘭島的融冰面積約為墨西哥，面積很大，是全球海平面上升的最大原因。

在發(fā)表在《地球物理研究快報(bào)》上的一項(xiàng)新研究中，作者得出結(jié)論，影響格陵蘭西南部滑動(dòng)冰川速度的一個(gè)重要因素是融化水與基巖相遇的冰底腔內(nèi)水壓變化的速度有多快。

“即使空腔很小，只要壓力迅速升高，它們也會(huì)使冰滑得更快，”環(huán)境研究和地球，環(huán)境與行星科學(xué)教授Laurence C. Smith博士說(shuō)。羅德島普羅維登斯的布朗大學(xué)。

這是首次直接從野外研究中獲得的觀察結(jié)果，表明格陵蘭冰原下的水量變化如何驅(qū)動(dòng)冰川的流速。

這一發(fā)現(xiàn)與長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)于冰川滑行速度和在稱為穩(wěn)態(tài)基礎(chǔ)滑行冰川的冰川下儲(chǔ)存的水的觀點(diǎn)相矛盾，后者幫助科學(xué)家根據(jù)冰下的總水量預(yù)測(cè)冰蓋將以多快的速度滑行。

位于馬里蘭州格林貝爾特的宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的冰川學(xué)家勞倫·安德魯斯(Lauren Andrews)博士喜歡解釋地表融水，基冰和基巖之間的相互作用，這是因?yàn)檩喬ビ捎诨饔枚诔睗竦穆访嫔涎杆倩瑒?dòng)。

安德魯斯說(shuō)：“如果水迅速流到冰川下系統(tǒng)中，就會(huì)使系統(tǒng)不堪重負(fù)，因此，在界面處會(huì)產(chǎn)生一層基本上不存在于通道或空腔中的水。”

直到最近，由于缺乏直接來(lái)自地面的數(shù)據(jù)，科學(xué)家很難探究能加快格陵蘭冰川速度的相互作用。阻止科學(xué)家充分了解冰滑動(dòng)力學(xué)的最棘手的方面之一是需要將對(duì)融化水流入冰川的流量的測(cè)量與對(duì)表面冰運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)結(jié)合起來(lái)。

該研究小組在格陵蘭Kangerlussuaq附近的Russell冰川上扎營(yíng)，研究了一條冰川河，該河以紀(jì)念已故的NASA研究人員Alberto Behar為名。通過(guò)比較GPS對(duì)地表冰運(yùn)動(dòng)的測(cè)量結(jié)果與流入冰川垂直軸(稱為紅磨坊)的融化水的量以及流出冰川邊緣的融化水的比例，研究小組確定了冰層下儲(chǔ)存的水的變化與地表冰小加速度相對(duì)應(yīng)。過(guò)去對(duì)小型高山冰川的研究指導(dǎo)了該研究的設(shè)計(jì)。

史密斯說(shuō)：“頂部的融化與流出冰蓋的融化水之間沒(méi)有直接的一對(duì)一關(guān)系，因?yàn)樗诹鬟^(guò)善良品，知道下面的物質(zhì)。”

這些新發(fā)現(xiàn)將對(duì)衛(wèi)星非常有價(jià)值，例如即將到來(lái)的NISAR衛(wèi)星任務(wù)，NASA和空間研究組織(ISRO)之間的合地球觀測(cè)任務(wù)，它將以前所未有的分辨率測(cè)量整個(gè)格陵蘭島的冰面速度變化。宇航局冷凍層科學(xué)項(xiàng)目經(jīng)理索爾斯滕·馬庫(kù)斯(Thorsten Markus)說(shuō)，南極冰蓋。NISAR計(jì)劃在2022年之前發(fā)射升空，它也可能使在更大尺度上進(jìn)一步研究冰面速度成為可能。

最終，將衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)與從地面獲取的數(shù)據(jù)相結(jié)合，可以幫助科學(xué)家在考慮調(diào)整模型以更準(zhǔn)確地表示冰蓋底部的水文狀況時(shí)提供幫助。

將新數(shù)據(jù)整合到模型中是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，但史密斯希望新發(fā)現(xiàn)可以改善氣候模型如何預(yù)測(cè)面對(duì)氣候變化時(shí)格陵蘭島冰層未來(lái)海平面上升的速度。

“我們唯一可以預(yù)測(cè)未來(lái)的工具就是模型，”史密斯說(shuō)。“我們擁有遙感技術(shù)，并且開(kāi)展了野戰(zhàn)活動(dòng)，因此，如果我們能夠同時(shí)使用兩者來(lái)提高建模能力，我們將能夠更好地適應(yīng)和緩解海平面上升和氣候變化。”

野外工作是NASA在過(guò)去二十年中支持的許多項(xiàng)目之一，這些項(xiàng)目用于解釋衛(wèi)星觀測(cè)結(jié)果并使用本地野外數(shù)據(jù)研究格陵蘭冰原。