2023年1月9日，《自然？地球科学》（Nature Geoscience）刊发题为《与思韦茨冰川冰舌受损有关的偶发性动态变化》（Episodic dynamic change linked to damage on the thwaites glacier ice tongue）称，来自英国利兹大学和布里斯托大学（University of Leeds and University of Bristol）的研究人员基于深度学习的自动方法从“哨兵一号”卫星（Sentinel-1 satellite）图像中成功提取了高分辨率思韦茨冰川裂隙图，并详细模拟了冰舌剪切边缘的冰裂隙发展及其随后的重新巩固，发现模拟结果与观察到的速度变化相吻合。该研究对思韦茨冰川的退化及发展研究具有重要意义。 

　　思韦茨冰川是南极冰盖中特别重要的一部分，被称为“末日冰川”，因为它拥有足够的冰量，或将使全球海平面升高约60cm，并且被认为有快速退缩的风险，威胁着世界各地的沿海社区。作为该冰川系统重要的一部分，接地线（grounding line）是冰川流入大海并开始漂浮的地区，也是思韦茨东部冰架（Thwaites Eastern Ice Shelf）和思韦茨冰舌（Thwaites Glacier Ice Tongue）的起点，后者也是一个冰架。尽管与整个冰川相比其规模很小，但这些冰架的变化可能对整个冰川系统和未来海平面上升产生广泛的影响。为此，研究人员想了解冰川上的裂隙或断裂的形成是否更有可能随着冰流速度的变化而发生。基于深度学习的方法，研究人员利用雷达卫星“哨兵一号”的图像进行了机器学习训练，这些图像可以穿透积雪层，揭示隐藏在视线之外的冰层断裂表面。分析结果显示，思韦茨冰川的冰舌加速和减速了两次，每次大约40%，从每年4km到每年6km，然后开始减速。与过去的记录相比，这在速度变化的幅度和频率上都有了大幅增加。研究还发现，裂隙的形成与冰流速度之间存在复杂的相互作用。当冰流加快或减慢时，可能会形成更多的裂隙。反过来，裂隙的增加导致冰的速度随着冰和下面岩石之间的摩擦水平的改变而改变。研究人员表示，传统上认为冰架的动态变化发生在几十年到几个世纪的时间尺度上，所以看到这个巨大的冰川如此迅速地加速和减速令人惊讶。这项研究还证明了裂隙在疏通冰流中发挥的关键作用，这个过程被称为“解支撑”（unbuttressing）。冰盖模型必须不断发展，以考虑到冰可能破裂的事实，这将有助于更准确地测量未来海平面的影响。 

   研究人员表示，这项研究重要意义在于实现了对冰裂隙的精确绘制。冰裂是冰架动力学的一个重要组成部分，这项研究表明，这一联系可以用更高的分辨率进行大规模研究，使用计算机视觉技术，应用于每周获取的大量卫星图像。环绕地球的卫星为科学家提供了南极洲最偏远和最难以到达地区的新数据。搭载在Sentinel-1上的雷达可以让斯韦茨冰川这样的地方一年四季、每周、昼夜都能被成像。欧洲航天局研究人员强调，如果没有“哨兵一号”提供的大量高分辨率数据，类似这种研究是不可能的。通过继续规划未来的任务，可以继续这样的支持工作，并扩大对地球气候系统重要领域的科学研究范围。对于思韦茨冰川冰舌，这种短期变化是否仅仅是冰架接近尽头的孤立现象，其是否会对冰川的长期动态产生影响，还有待进一步观察。（刘文浩 编译）

来源：中国科学院兰州文献情报中心《地球科学动态监测快报》2023年第02期          

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