近日，南方科技大學(xué)地球與空間科學(xué)系冉將軍副教授課題組與國際團(tuán)隊合作，在研究冰川融化機(jī)制方面取得新進(jìn)展。研究團(tuán)隊利用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)首次揭示了融水在格陵蘭冰蓋內(nèi)部和底部的演化(圖1)，相關(guān)成果以“Vertical bedrock shifts reveal summer water storage in Greenland ice sheet”為題發(fā)表在頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》(Nature)上。

　　海平面的持續(xù)上升將對世界沿海區(qū)域造成不良的社會和經(jīng)濟(jì)影響。格陵蘭冰蓋目前是近半個世紀(jì)以來全球平均海平面上升的最大單一貢獻(xiàn)源。按照美國加州大學(xué)爾灣分校的科學(xué)家估算，如果格陵蘭冰蓋完全融化，將導(dǎo)致全球海平面上升7米左右。盡管全世界的科學(xué)家已經(jīng)對格陵蘭冰蓋的融化機(jī)理進(jìn)行數(shù)十年的研究，但仍然沒有厘清融水如何在冰蓋內(nèi)部的演化這一關(guān)鍵科學(xué)問題。

圖1 冰蓋水儲量的演變及其在不同融化季節(jié)階段與基巖位移的關(guān)系

　　結(jié)合遙感衛(wèi)星和地面氣象等技術(shù)能夠很容易地觀測到融水在冰川表面淺層的變化，但是無法對隱藏在冰蓋內(nèi)部和底部的水進(jìn)行高時空分辨率的監(jiān)測。通過率領(lǐng)國際團(tuán)隊耗時6年攻關(guān)，研究人員首次揭示了融水在冰蓋內(nèi)部和底部的滯留時間和空間分布(圖2)。這一新發(fā)現(xiàn)對當(dāng)前用于預(yù)測全球海平面上升的區(qū)域氣候模型的可靠性提出了挑戰(zhàn)，將重塑人們對冰川動力學(xué)的認(rèn)識，并對預(yù)測冰蓋在未來氣候的演化產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

圖2 GNSS站點(diǎn)測量的殘余垂直位移的平均年度周期

　　另外，儲存在冰蓋內(nèi)部和底部的融水量很大，能把測站附近的基巖最高壓低5毫米，這對建立和維持毫米級全球高程基準(zhǔn)具有重要的影響。

　　該發(fā)現(xiàn)為研究融水在冰川內(nèi)部和底部的演化提供了前所未有的視角，有利于提高冰川模型的可靠性，降低由全球變暖導(dǎo)致的未來海平面上升的預(yù)測誤差。

　　南方科技大學(xué)為論文第一單位。冉將軍、代爾夫特理工大學(xué)副教授 Pavel Ditmar 為論文共同第一作者，冉將軍為論文通訊作者。合作作者包括烏得勒支大學(xué)教授 Michiel R. van den Broeke、香港中文大學(xué)教授劉琳、代爾夫特理工大學(xué)教授 Roland Klees、丹麥科技大學(xué)教授 Shfaqat Abbas Khan、科羅拉多大學(xué)教授 Twila Moon、中南大學(xué)/武漢大學(xué)教授李建成、俄亥俄州立大學(xué)教授 Michael Bevis、中山大學(xué)教授鐘敏、列日大學(xué)教授 Xavier Fettweis、華北水利水電大學(xué)教授劉俊國、列日大學(xué) Brice No?l 博士、俄亥俄州立大學(xué)教授 C.K.Shum、香港理工大學(xué)教授陳劍利、中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院研究員江利明、猶他大學(xué)教授 Tonie van Dam。該研究得到了中國國家自然科學(xué)基金基礎(chǔ)科學(xué)中心、中國國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金等項目以及河南省水圈與流域水安全重點(diǎn)實驗室、華北水利水電大學(xué)黃河實驗室的資助。

　　論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-08096-3