الرياح تجلب الجرف الجليدي إلى "الغناء"

يقيس الباحثون الاهتزازات المتغيرة في جرف روس الجليدي في القطب الجنوبي

يهتز الجرف الجليدي في أنتاركتيكا روس - وبالتالي يخلق صوت طنين غير مسموع لنا. © ريك أستر
قراءة بصوت عال

الجليد الطنان: الجرف الجليدي روس العملاق في "تغني" أنتاركتيكا - يوجد دائمًا طنان غير مسموع في حد ذاته. تكشف القياسات في الجليد أن هذه الاهتزازات الدقيقة تحدث بسبب تأثير الرياح على الثلج والكثبان الرملية على سطح الجليد. على ترددات المشاركة ، يمكن أيضًا قراءة من حيث ذوبان الجليد ، كما ذكر الباحثون. وبالتالي فإن "الغناء" لجرف الجليد هو أداة جيدة لمراقبة حالة هذه حلبات الجليد المهمة.

تبلغ مساحة جرف روس حوالي نصف مليون كيلومتر مربع ، مما يجعله أكبر جرف جليدي في العالم. يملأ السطح الجليدي العائم خليجًا ضخمًا في القارة القطبية الجنوبية ، وكان طويلًا في أذهان العلماء. قبل بضع سنوات ، اكتشفوا ظاهرة غامضة هناك: على سطح الجليد الشاسع الذي تشكل في الجو موجات الهواء الهائلة. حتى ذلك الحين ، شك الباحثون في أن الاهتزازات الخفية لجرف الجليد يمكن أن تكون السبب في هذه الموجات الجوية.

ما هو بالضبط وراء ذلك ، وقد استكشف الآن جوليان تشابوت من جامعة ولاية كولورادو في فورت كولينز وزملاؤه. بالفعل في عام 2014 ، قاموا بدفن 34 مستشعرًا زلزاليًا حساسًا للغاية على طول طريقين تحت الغطاء الجليدي لجرف الجليد. "لقد أردنا استخدامها لسد الفجوة المعرفية حول كيفية تفاعل أرفف الجليد مع الأمواج المحيطية والجوية والمرنة والجاذبية" ، أوضح الباحثون.

الرياح تضع الجليد في اهتزاز

والنتيجة: "لقد اكتشفنا أن الجرف الجليدي في روس يغني بشكل مستمر تقريبًا" ، وفقًا للباحثين. يهتز الجليد والغطاء الثلجي المغطي بتردد يتراوح بين أربعة إلى 50 هرتز. هذا همهمة منخفضة منخفضة للغاية لتكون مسموعة بالنسبة لنا. ومع ذلك ، إذا قمت بنقله ، فسيكون مشابهًا لطنين الآلاف من السيكادا.

هذا ما يبدو عليه وشاح روس آيس سكارف © الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي (AGU)

والسبب في الاهتزازات هو الريح ، التي تهب على الكثبان الجليدية العديدة ، والثلوج الثلجية وغيرها من المخالفات في الغطاء الجليدي. "إنه مثل الناي الضخم الذي يتم تفجيره طوال الوقت" ، يشرح تشابوت. وعلى غرار أداة الرياح ، يتغير مستوى طنين الهمهمة في الجليد حسب قوة الرياح: "إن ظهور رياح أقوى يؤدي عادة إلى انخفاض فوري في ذروة التردد وزيادة في الكثافة" ، على حد قول الباحثين. عرض

ذوبان الجليد يغير همهمة

لكن الشيء المثير للاهتمام هو أن التغيرات في درجات الحرارة في الجليد وفي الغطاء الثلجي تؤثر على "غناء" الجليد خارج out ويمكن تمييزه بوضوح عن "لحن" الريح. وقال تشابوت وتقرير فريقه "عندما تكون درجات حرارة الهواء تقترب من التجميد أو تجاوزته كان هناك انخفاض تدريجي في ذروات الرنين في الاهتزازات."

السبب: ذوبان طبقة الفرن على الجليد بسبب الحرارة غيرت خصائص اهتزازها. ونتيجة لذلك ، انتشرت الاهتزازات التي تسببها الرياح ببطء أكبر في هذه النقاط وتم ابتلاعها جزئيًا - ويمكن سماع ذلك من "طنين" الزلازل. على سبيل المثال ، خلال ظاهرة النينيو القوية في يناير 2016 ، عندما ذابت مساحة من الثلج تقريبًا 800000 كيلومتر مربع على رف الجليد ، تمكن الباحثون من قراءة هذا من أجهزة استشعارهم.

منظر لحافة Ross Ice Shelf NOAA

أداة جديدة لرصد ظروف الجليد

تؤثر التغيرات في الاهتزازات الناتجة عن التغيرات في درجات الحرارة على ترددات أخرى في "همهمة" الجليد أكثر من تلك التي تحدثها الرياح فقط ، كما ذكر الباحثون. التنصت على الجرف الجليدي يمكن أن يساعد على فهم حالته بشكل أفضل من ذي قبل. يقول تشابوت: "لدينا الآن أداة لرصد هذه البيئة الجليدية وحالة الجرف الجليدي".

هذا مهم بشكل خاص لأنه مع تقدم تغير المناخ ، أصبحت مناطق الجرف الجليدي في القطب الجنوبي هشة وأصغر بشكل متزايد. مرارًا وتكرارًا ، تتشكل تشققات في الجليد ، مما يؤدي إلى هدم جبل جليدي ضخم ، كما حدث مؤخرًا في Larsen C Ice Shelf. أيضا ، من خلال جبهة الجليد العائمة من الجليدية الصنوبر أيسلندا يسحب حاليا صدع جديد.

"إن اختفاء وانهيار الجرف الجليدي ، مع ذلك ، يزيد من تدفق الجليد الجليدي إلى المحيط ، وبالتالي يسهم في ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي" ، يشرح العلماء. "هذا هو الدافع الواضح لنا لتحسين رصد وأبحاث الجرف الجليدي في جميع المقاييس الزمنية والمكانية ذات الصلة." (رسائل الأبحاث الجيوفيزيائية ، 2018 ؛ دوي: 10.1029 / 2018GL079665)

(الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي ، 17.10.2018 - NPO)