冰蓋運動的新發(fā)現(xiàn)丹?研究使???智能對格陵蘭島

格陵蘭島冰蓋面積巨大，幾乎占了北半球淡水總量的一半。然而地球上不斷升高的溫度正在導致其融化以及全球海平面的上升，因而冰蓋的運動受到密切監(jiān)測。在2022年12月發(fā)表于《地球物理研究快報》的一項研究中，這組來自GEUS和哥本哈根大學尼爾斯·玻爾研究所的作者們使用廣泛的衛(wèi)星測量，揭示了冰蓋的運動似乎和冰下的融水流動密切相關(guān)。使用人工智能，他們分析了冰的運動，其可以根據(jù)運動模式分為四類?！拔覀兪褂脵C器學習算法將年度時間序列分類為具有特征性的季節(jié)性模式，并將結(jié)果與氣候模型模擬的徑流進行比較?！弊髡邆冴U釋道。

根據(jù)該團隊的說法，在對同一地點的冰蓋運動為何會隨時間而變化的理解中，這些信息一直缺失，而這些是對于海平面上升等問題進行更精確氣候建模的重要知識。“有了大量衛(wèi)星數(shù)據(jù)和人工智能，我們能夠識別和繪制冰蓋邊緣大片地區(qū)的一般季節(jié)性波動。不僅是一年的，還有若干年內(nèi)的波動?！闭撐氖紫髡?、GEUS高級研究員安妮·索佳德解釋說?！拔覀兊难芯恳虼颂峁┝藢Ρ逻^程的間接觀察以及與融水的大尺度上的聯(lián)系。這種聯(lián)系對于了解未來的氣候變暖非常關(guān)鍵，在變暖情況下融水量會增加。”

當表面融水到達冰的底部時，其主要通過融化的通道流向冰蓋邊緣。該團隊發(fā)現(xiàn)，這些通道的設(shè)計， 亦稱冰川下排水路徑，會影響到上方冰的運動。如果充當排水系統(tǒng)的這些通道不能很好地將水引走，底部的壓力就會上升，從而減少冰與底部之間的摩擦。這繼而又會導致冰更快地向海洋移動。反之亦然，如果排水系統(tǒng)是有效的，冰的移動就會更慢。

索佳德指出， 這種排水系統(tǒng)并非是固定排列的有著特定大小的管道或渠道，而是在融化季節(jié)形成的通道。雖然融水可以將排水系統(tǒng)融化得更大，但冰流可以關(guān)閉系統(tǒng)。因此，排水系統(tǒng)可以在高效和低效之間交替?！斑@使我們在冰蓋不同位置發(fā)現(xiàn)了冰速的四種變化比如在融化季節(jié)中期，當融水充足時，速度可能會減慢，因為排水系統(tǒng)突然變得高效?；蛘呦到y(tǒng)仍然低效，處于高壓之下。所以速度與融水量是一致的?！?p>

由此該團隊能夠觀察到一年中冰蓋上的冰以這種或那種方式移動的位置。通過這樣做，他們可以深入了解冰下正在發(fā)生的情形，并密切關(guān)注其每年的變化。“我們的發(fā)現(xiàn)有助于更好地理解冰蓋怎樣對更高的溫度和更多的融水做出響應，這可以幫助我們開發(fā)未來的氣候模型?！惫餐髡吣釥査埂げ栄芯克┦垦芯繂T戴拿·拉普說。

該團隊使用人工智能來檢測和分離數(shù)以千計的測量結(jié)果中的運動模式，這對于人類分析而言很快就變得難以處理?！斑@項研究中人工智能和大量的計算能力幫助我們看到了之前未被發(fā)現(xiàn)的模式和聯(lián)系?！惫餐髡吣釥査埂げ栄芯克淌诳死锼雇　ず５虏└裾f。

“我們發(fā)現(xiàn)，單個冰川并沒有被歸類為一種類型，而其響應取決于排出融水的可用性，并且冰速的季節(jié)性模式在空間和時間上都有變化，無論是沿著單個冰川還是在相鄰冰川之間”，作者們寫道?！拔覀兊慕Y(jié)論是，對徑流響應的季節(jié)性模式為冰川下水文系統(tǒng)在徑流季節(jié)的演變提供了解釋依據(jù)。了解冰流對融水的響應及其與冰川下水文系統(tǒng)的聯(lián)系，對于了解冰蓋對未來氣候變暖的動態(tài)響應至關(guān)重要” 。