Vědci sledují Grónskou ledovou taveninu seizmickými vlnami

There are No Forests on Earth ? Really? Full UNBELIEVABLE Documentary -Multi Language (Červen 2019).

Anonim

Vědci z MIT, Princetonské univerzity a jinde vyvinuli novou techniku ​​sledování sezónních změn ledovce v Grónsku pomocí seizmických vibrací generovaných havárií oceánských vln. Výsledky, které budou publikovány v časopise Science Advances, mohou pomoci vědcům určit oblasti ledového listu, které jsou nejvíce ohroženy tavením. Tato technika může také vytvářet lepší omezení, jak světové ledové listy přispívají k celosvětovým změnám na moři.

"Jedním z největších přispěvatelů k nárůstu hladiny moře budou změny na ledových plechovkách, " říká Germán Prieto, profesor Cecil a Ida Green Career Development Assistant Professor na oddělení Země, Atmosférické a planetární vědy (EAPS) v MIT. "S naší technikou můžeme průběžně sledovat změny objemu ledových listů, které jsou spojeny se zimou a létem. To je něco, co globální modely musí být schopny vzít v úvahu při výpočtu toho, kolik ledu přispěje k nárůstu hladiny moře."

Prieto a jeho kolegové studovali účinky "seizmického hluku", jako jsou vlny oceánu, na zemskou kůru. Vzhledem k tomu, že vlny oceánu narazí na pobřeží, nepřetržitě vytvářejí nepatrné vibrace nebo seizmické vlny.

"Stávají se 24 hodin denně, sedm dní v týdnu a generují velmi malý signál, který se obecně necítí, " říká Prieto. "Ale velmi přesné seizmické senzory mohou cítit tyto vlny všude na světě. Dokonce i uprostřed kontinentů vidíte tyto oceánské efekty."

Seizmické vlny vytvářené oceánskými vlnami se mohou šířit přes zemskou kůru rychlostí, která částečně závisí na poréznosti kůry: Čím póry jsou poréznější, tím pomalejší seismické vlny cestují. Vědci se domnívali, že jakákoliv podstatná nadlidná hmota, jako je ledový list, se může chovat jako houba na houbičce, stlačit póry zavřené nebo nechat je znovu otevřít, v závislosti na tom, zda se ledu nad se zmenšuje nebo roste.

Tým, vedený Aurélienem Mordretem, postdokrem v EAPS, předpokládal, že rychlost seizmických vln skrze zemskou kůru může proto odrážet objem ledu ležícího výše.

"Když se podíváme na změny rychlosti, můžeme předpovědět změnu objemu hmoty ledu, " říká Prieto. "Můžeme to dělat nepřetržitě v průběhu času, každý den, pro určitou oblast, kde máte zaznamenávány seizmické údaje."

Krátká trať

Vědci obvykle sledují změnu ledových listů pomocí laserové altimetry, ve které letoun letí nad oblastí a pošle laserový impuls dolů a dozadu, aby změřil topografii ledového listu. Výzkumníci se také mohou podívat na data shromážděná NASA GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) družice s dvojitou misí, která obíhá Zemi a měří gravitační pole, ze které mohou vědci odvodit objem ledového listu.

Jak poukázal Prieto, "můžete provádět pouze laserovou výšku několikrát ročně a satelity GRACE vyžadují asi jeden měsíc k pokrytí povrchu Země."

Naproti tomu oceánské vlny a seizmické vlny, které produkují, generují signály, které senzory mohou trvale zvedat.

"To má velmi dobré rozlišení času, takže se může podívat na roztavení v krátkých časových obdobích, jako je letní až zimní, s opravdu vysokou přesností, že jiné techniky nemusí mít, " říká Prieto.

Seizmické třást

Vědci se podívali na seizmické údaje shromážděné od ledna 2012 do ledna 2014 z malé seizmické sítě senzorů umístěné na západní straně ledovce Grónska. Snímače zaznamenávají seizmické vibrace generované oceánskými vlnami podél pobřeží a používají se ke sledování ledovců a zemětřesení. Tým Prieto je první, kdo využívá seizmické údaje pro sledování samotného ledu.

Při pohledu na seizmické údaje vědci dokázali odhalit neuvěřitelně malé změny rychlosti seizmických vln o méně než 1 procento. Sledovali průměrné rychlosti od ledna 2012 do roku 2014 a zaznamenaly v roce 2012 velkou seizmickou rychlost v porovnání s rokem 2013. Tato měření odrážela pozorování objemu ledu vytvořeného družicemi GRACE, které zaznamenaly abnormálně velké roztavení v roce 2012 oproti roku 2013. Srovnání že seismické údaje mohou skutečně odrážet změny v ledových tabulích.

S využitím dat z družic GRACE vyvinul tým model, který předpovídá objem ledu, vzhledem k rychlosti seizmických vln v zemské kůře. Předpovědi modelu odpovídaly datům satelitu s 91% přesností.

K tomuto účelu plánuje další tým, že využije dostupné seizmické sítě ke sledování sezónních změn v ledovém listu Antarktidy.

"Naše úsilí je nyní využívat co je k dispozici, " říká Prieto. "Nikdo se na tuto oblast nedíval pomocí seizmických dat, aby sledoval změny objemu ledových listů."

Pokud je tato technika v Antarktidě osvědčená, přála si společnost Prieto stimulovat rozsáhlý projekt zahrnující mnohem více seizmických senzorů distribuovaných podél pobřeží Grónska a Antarktidy.

"Pokud máte velmi dobré pokrytí, jako pole s oddělením asi 70 kilometrů, mohli bychom v zásadě vytvořit mapu oblastí, které mají více tání než jiné, pomocí tohoto sledování a možná lépe vylepšit modely toho, jak ledové pláty reagují klimatické změny, "říká Prieto.

menu
menu