زمین شناسان در پاسخ به نازک شدن یخچال ها تغییر شکل پوسته را مدل کرده اند

زمین شناسان در پاسخ به نازک شدن یخچال ها تغییر شکل پوسته را مدل کرده اند
زمین شناسان در پاسخ به نازک شدن یخچال ها تغییر شکل پوسته را مدل کرده اند
Anonim

دانشمندان با در نظر گرفتن جزء افقی حرکات مناطق دور از یخچال طبیعی برای اولین بار ، سرعت حرکت یخچال های پوسته زمین را که در نتیجه تخریب سطح یخ زمین در قرن 21 رخ داده است ، محاسبه کرده اند. ذوب شدن سطح یخ گرینلند باعث افزایش در شمال قاره های اوراسیا و آمریکای شمالی با سرعت 1.0-0.4 میلی متر در سال می شود. میانگین نرخ حرکت افقی از 0.3 میلی متر در سال در شمال کانادا تا 0.05 میلی متر در سال در جنوب ایالات متحده و اروپا متغیر است. این تحقیق در Geophysical Research Letters منتشر شده است.

از اواخر قرن گذشته ، میزان تخریب سطح یخ زمین به شدت افزایش یافته است و از دست رفتن یخ از سپرها در قطب ها و یخچال های طبیعی کوهستان 57 درصد افزایش یافته است. چنین تخریب وسیعی از کره زمین نه تنها افزایش سطح اقیانوس جهانی را تسریع می کند ، بلکه باعث تغییر شکل پوسته زمین نیز می شود. ورق یخ ، لیتوسفر را به سمت استنوسفر چسبناک زیرین می راند و هنگامی که یخ ذوب می شود ، پوسته زمین به دنبال احیای حالت تعادلی است. هنگامی که حرکات عمودی و افقی پوسته زمین بار یخچال را جبران می کند ، یک فرآیند یخبندان وجود دارد. نمونه بارز یخبندان یخبندان بالا آمدن Fennoscandia پس از تخریب لایه یخی پلیستوسن اسکاندیناوی است. در حال حاضر ، شمال خلیج بوتنیا با سرعت یک سانتی متر در سال در حال افزایش است.

توسعه سیستم های ماهواره ای ناوبری جهانی امکان اندازه گیری حرکات عمودی پوسته را هم در نزدیکی ورقه های یخی مدرن و هم در فاصله آنها فراهم کرد. با این حال ، جزء افقی حرکات یخچالی به ندرت مورد توجه قرار گرفت ، با وجود این واقعیت که ممکن است از سرعت افزایش در مناطق محیطی فراتر رود.

محققان در استرالیا و ایالات متحده ، به سرپرستی سوفی کولسون از دانشگاه هاروارد ، میزان تغییر شکل پوسته زمین را که ناشی از تغییرات جرم یخ روی کره زمین است ، مدل سازی کردند. زمین شناسان حرکات عمودی و افقی را در نظر گرفتند. محاسبه تغییر شکل ها بر اساس یک مدل کروی متقارن از زمین انجام شد و ساختارهای کشسانی و چگالی این سیاره توسط مدل مرجع اولیه زمین (PREM) مشخص شد. همچنین داده های ارتفاع سنجی ماهواره ای ICESat مورد استفاده قرار گرفت ، که داده های نظارتی برای تراز جرمی قطب جنوب ، ورقه های یخی گرینلند و یخچال های طبیعی کوهستان را در بازه زمانی 2003 تا 2013 ارائه کرد.

بر اساس نتایج محاسبات ، نازک شدن سطح یخ گرینلند باعث افزایش در جنوب جزیره با همین نام با سرعت سه میلی متر در سال می شود. در فاصله ای از ورقه یخ ، سرعت های عمودی از 0.4-1.0 (ایسلند ، سرزمین بافین) به 0.0-0.4 (شمال اروپا ، قاره کانادا) میلی متر در سال کاهش می یابد. حرکتهای مماسی پوسته زمین در جهت شمالی پیش می رود. در قاره اوراسیا ، حداکثر مقادیر سرعتهای افقی 0.2 میلی متر در سال در نروژ است که در جنوب اروپا به 0.05 میلی متر در سال کاهش می یابد. هنگام حرکت از شمال شرقی کانادا به غرب ایالات متحده ، سرعت حرکتهای مماسی از 0.3 تا 0.05 میلی متر در سال کاهش می یابد.

نازک شدن یخچال های قطبی منجر به حرکت های افقی گسترده در عرض های جغرافیایی زیاد با سرعت تا 0.15 میلی متر در سال می شود. میزان تغییر شکل پوسته به دلیل تغییر جرم ورقه یخ قطب جنوب کمتر از ذوب شدن گرینلند است: از دست دادن توده یخ در غرب قطب جنوب تا حدی با افزایش قسمت شرقی آن طی جبران شد. دوره مطالعه میزان صعودهای عمودی در شبه جزیره قطب جنوب به حداکثر یک میلی متر در سال می رسد و در جزایر فالکلند به 0.02 میلی متر در سال کاهش می یابد.

Image
Image

تغییر شکل پوسته یخچالی برای پنج مکان.خطوط رنگی سهم فردی یخ های گرینلند (سبز) ، قطب جنوب (آبی) و یخچال های طبیعی کوهستانی (نارنجی) و مجموع آنها (سیاه) را نشان می دهد.

سرعتهای افقی و عمودی پوسته زمین در مکانهای نزدیک به مناطق از دست دادن توده یخ بیشترین است. این امر با محاسبات نوریلسک نشان داده می شود ، جایی که میزان زیاد تغییر شکل در بازه زمانی 2003 تا 2013 توسط محققان با تخریب سریع یخچال های طبیعی در سوالبارد و جزایر قطب شمال روسیه توضیح داده می شود. پس از تجزیه و تحلیل سرعت حرکات یخچالی در منطقه لندن و بوستون ، نویسندگان همچنین به این نتیجه رسیدند که این دو منطقه حساسیت به ذوب شدن یخ ورقه گرینلند را نشان می دهند ، اگرچه در فاصله زیادی از آن قرار دارند. دانشمندان به این نتیجه رسیدند که سرعت محاسبه شده حرکتهای افقی و عمودی پوسته زمین می تواند اندازه گیریهای ژئودزیکی ماهواره را تکمیل کند.

توصیه شده: