更深入地了解冰冷的深处

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在海面以下形成的脆冰推动了冷稠水的产生

图片:海面以下形成的脆冰推动了冷稠水的产生。 (照片:伊藤雅人)
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学分:伊藤雅人

科学家们发现了新的细节,说明南极洲海面以下的冰是如何提供冷的稠密水的,这些水在全球水循环的一个重要方面沉入海床。

结果,发表在期刊上 科学进步,来自北海道大学低温科学研究所、北极研究中心和渔业科学学院的一个团队,与日本国家极地研究所和宇宙探索机构的科学家合作。

南极洲周围的海域形成了大量海冰,是全球海洋水循环的中心,连接着大西洋、太平洋和印度洋。 当海冰形成时,它会排斥盐分,因此会留下浓密的冷水,沉入海底。 这种被称为南极底水(AABW)的水是全球环流中最冷和最密集的水团,淹没了被称为全球深渊的大部分深海海底。 由于全球海洋环流影响全球气候,因此了解 AABW 的形成机制以及该形成将如何受到全球变暖的影响非常重要。

北海道团队的 Kay Ohshima 说:“我们在靠近南极洲达恩利角的一个关键 AABW 生产地点发现了有关海冰生长形式的令人惊讶的新结果,这可能对其他地区产生广泛影响。” 他解释说,卫星监测和来自海洋中系泊传感器的数据揭示了称为 Frasil ice 的水下冰在产生稠密冷水方面的重要性。 当水在强风和湍流条件的冷却作用下冷却到冰点以下时,会在地表下形成冰。 冷却可以发生在令人惊讶的 80 米或更深的深度。

它们的关键意义在于它们涉及一个区域,该区域的水被来自极冷南极洲的强风冷却,特别是在被称为冰间的浮冰内的开放水域。

“重要的是要知道这样一个主要过程正在水下发生,揭示了循环系统的一个方面,该方面至少部分被遮挡了,”凯说。

研究人员还建议,脆弱的冰可以吸收海底的沉积物,并在冰融化时释放出来。 这可能会对使浮游生物施肥以影响南极水域总体生物生产力的养分循环产生新的认识。

“我们的下一步是将这些新过程纳入对南大洋生物地球化学和碳循环的理解,这将需要大量的新实地工作和研究,”凯总结道。


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