科学家确定了南极洲发生神秘“冰震”的原因

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科学家确定了南极洲发生神秘“冰震”的原因

在南极洲的部分地区,夏季的部分时间里,冰会融化成一种泥泞的沼泽炖菜,随着温度的上升和下降,冰会重新结冰。当冰融化时,它会产生成千上万个微小的“冰震”。

现在,科学家们已经用同一种用来探测地震的地震仪捕捉到了这些微型地震的日常模式。他们发现,冰震是由覆盖在泥浆池上的冰冻薄膜突然断裂引起的。

芝加哥大学冰川学家道格拉斯·马卡伊尔在一份声明中说:“在这些池塘里,经常会有一层冰覆盖在融化的水面上,就像你看到的只有湖面结冰一样。”“当夜间气温下降时,顶部的冰会收缩,而下方的水会在结冰时膨胀。这会扭曲顶部盖子,直到最后啪的一声打破。”

分手

马卡伊尔和他的团队对冰的日常节律很感兴趣,因为他们对大冰原破裂的机理知之甚少。在过去的几十年里,这样的分手在南极洲发生过多次。2017年,拉森C冰架将一座巨大的冰山崩解到威德尔海。附近的拉森B型冰架在2002年意外坍塌。当浮冰崩塌时,它们不会直接导致海平面上升,因为它们已经处于海洋环境中。但它们确实让冰原后面的陆地冰川流动得更快,将融水倾入大海。[图片:南极拉森C冰架穿越时间]

研究人员还对测试地震仪来监测融化的冰感兴趣。他们在麦克默多冰架边缘的麦克默多站附近部署了两个。一个地震检波器站被安置在一个干燥的地方,那里的表面被雪覆盖——前几年的雪慢慢变硬并压成冰川冰。另一个放置在潮湿潮湿的沼泽里,那里的冰已经腐烂,部分融化了。在潮湿的地方,它的表面通常覆盖着一层薄薄的冰,覆盖在泥浆池和足以吞下一只成年企鹅的融水上。

仪器记录了2016年11月至2017年1月这两个监测站的地震。

快照和持久性有机污染物

这两个地点的图案完全不同。干燥的车站在地震中非常平静。唯一检测到的震动与麦克默多车站附近的车辆或船只交通有关。

然而,在湿站,地震仪检测到数十万次小地震,有时在一个晚上就能检测到数千次。根据美国地质调查局(U.S. Geological Survey)的数据,这些地震的震级通常低于2.5级,在2.5级的地震中,人类可以察觉到震动,不过南极洲的人们有时会听到冰的破裂声。奇怪的是,地震每天都有规律。他们每天晚上会增加几个小时的频率。

包括芝加哥大学的贝基·古德塞尔在内的科学家们使用地震检波器探测了成千上万个在南极冰层上颤动的微小冰震。

科学家确定了南极洲发生神秘“冰震”的原因

研究人员认为每天的地震高峰可能与潮汐有关,但有一个差异排除了这一观点。2016年11月30日,冰震的高峰并没有发生。当研究人员在研究期间追踪每天的温度时,他们发现地震峰值与汞的下降周期相对应。11月30日晚上,气温并没有变冷,反而变暖了。

马卡伊尔说,可能发生的情况是,随着空气变冷,表层冰层下粘稠、融化的池塘开始结冰。当它们冻结时,它们会膨胀,对冰面施加压力。最后,表面的冰像薯片一样裂开,沿着表面发出微小的、无法被人类察觉的震动。

MacAyeal说,这些小范围的发现很有趣,因为与温暖的天气相比,更多的冰山在寒冷的天气下从冰架上崩落。

他说:“也许这是在更长、更慢的范围内发生的。”

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