海洋亚中尺度过程作为南极冰洞内潜艇式融化现象的驱动力

《Nature Geoscience》：Ocean submesoscales as drivers of submarine melting within Antarctic ice cavities

南极Thwaites和Pine Island冰盖因海-气相互作用加速退缩，冰下 cavities受亚 mesoscale（1-10公里）暖水入侵威胁。数值模型与观测显示该尺度水流全年普遍存在Amundsen海，驱动冰下融化并形成正反馈机制，未来气候变暖将加剧冰盖损失和海平面上升。

　　

摘要

位于南极西部阿蒙森海湾的斯韦茨冰川和派恩岛冰川负责南极洲总冰量损失的三分之一以上。由于复杂的空气-海洋-冰相互作用，这些冰川正在加速退缩。冰腔（即冰川下方被海水填充的空间，冰在此处以冰架的形式漂浮）特别容易受到暖水侵入的影响，但由于其地理位置偏远，以及缺乏能够解析小尺度冰-海洋过程的数值模型，这些现象至今仍缺乏足够的科学研究。本研究发现，开放海域中经常形成亚中尺度海洋特征（大小在1-10公里之间），这些特征会向斯韦茨冰川方向移动，侵入其冰腔并从下方融化冰层。我们利用分辨率为200米的冰-海洋数值模型以及冰层下的观测数据，证明了亚中尺度运动在整个阿蒙森海湾全年都普遍存在。研究结果表明，亚中尺度运动占该地区总海底融化量的五分之一，并揭示了亚中尺度运动与海底融化之间的正反馈机制。随着未来气候变暖导致海洋融化作用增强，此类事件将变得更加频繁，对冰架稳定性和全球海平面上升产生深远影响。