ฟองอากาศที่ระเบิดอาจมีบทบาทสำคัญในการละลายน้ำแข็งของธารน้ำแข็ง

0


CORVALLIS, OR — การวิจัยของมหาวิทยาลัย Oregon State ได้เปิดเผยเบาะแสที่เป็นไปได้ว่าเหตุใดธารน้ำแข็งที่สิ้นสุดลงในทะเลจึงถอยกลับในอัตราที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน นั่นคือการระเบิดของฟองอากาศขนาดเล็กที่มีแรงดันในน้ำแข็งใต้น้ำ

ตีพิมพ์ใน ธรณีศาสตร์ธรรมชาติ, การศึกษาแสดงให้เห็น ธารน้ำแข็งน้ำแข็งซึ่งมีลักษณะของถุงอากาศที่มีแรงดันจะละลายได้เร็วกว่าน้ำแข็งในทะเลไร้ฟองหรือน้ำแข็งที่ผลิตขึ้นซึ่งโดยทั่วไปจะใช้ในการวิจัยอัตราการละลายที่ส่วนต่อประสานน้ำแข็งในมหาสมุทรของธารน้ำแข็งที่มีน้ำขึ้นน้ำลง

ผู้เขียนกล่าว ธารน้ำแข็งในกระแสน้ำกำลังถอยกลับอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เกิดการสูญเสียมวลน้ำแข็งในกรีนแลนด์ คาบสมุทรแอนตาร์กติก และบริเวณที่เป็นธารน้ำแข็งอื่นๆ ทั่วโลก

Meagan Wengrove ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชายฝั่งในวิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์ OSU และผู้นำการศึกษาวิจัยนี้ กล่าวว่า “เรารู้มาระยะหนึ่งแล้วว่าธารน้ำแข็งน้ำแข็งนั้นเต็มไปด้วยฟองสบู่” “เมื่อเราเริ่มพูดถึงฟิสิกส์ของกระบวนการเท่านั้นที่เราตระหนักว่าฟองอากาศเหล่านั้นอาจทำอะไรได้มากกว่าแค่ส่งเสียงใต้น้ำในขณะที่น้ำแข็งละลาย”

น้ำแข็งธารน้ำแข็งเป็นผลมาจากการบดอัดของหิมะ ช่องอากาศระหว่างเกล็ดหิมะจะติดอยู่ในรูพรุนระหว่างผลึกน้ำแข็ง ขณะที่น้ำแข็งเคลื่อนตัวจากชั้นบนของธารน้ำแข็งไปสู่ส่วนลึกภายใน มีฟองประมาณ 200 ฟองต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ซึ่งหมายความว่าธารน้ำแข็งมีอากาศประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์

“ฟองเหล่านี้เป็นฟองเดียวกับที่รักษาอากาศโบราณที่ศึกษาในแกนน้ำแข็ง” Erin Pettit ผู้ร่วมเขียน นักธรณีวิทยา และศาสตราจารย์จาก OSU College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences กล่าว “ฟองอากาศเล็กๆ เหล่านี้อาจมีความกดดันสูงมาก บางครั้งสูงถึง 20 บรรยากาศ หรือ 20 เท่าของความดันบรรยากาศปกติที่ระดับน้ำทะเล”

เมื่อน้ำแข็งฟองไปถึงส่วนติดต่อกับมหาสมุทร ฟองสบู่จะแตกออกและสร้างเสียงป๊อปดังขึ้น เธอกล่าวเสริม

“การมีอยู่ของฟองอากาศที่มีแรงดันในน้ำแข็งธารน้ำแข็งเป็นที่ทราบกันมานานแล้ว แต่ไม่มีการศึกษาใดที่พิจารณาถึงผลกระทบต่อการละลายเมื่อธารน้ำแข็งมาบรรจบกับมหาสมุทร แม้ว่าฟองอากาศจะส่งผลต่อการผสมของของเหลวในกระบวนการต่างๆ ตั้งแต่ทางอุตสาหกรรมไปจนถึงทางการแพทย์ ” เวนโกรฟกล่าว

การทดลองในระดับแล็บในการศึกษานี้ชี้ให้เห็นว่าฟองอากาศอาจอธิบายส่วนหนึ่งของความแตกต่างระหว่างอัตราการละลายของธารน้ำแข็งที่สังเกตได้และที่คาดการณ์ไว้ เธอกล่าว

“การระเบิดของฟองเหล่านั้นและการลอยตัวของพวกมัน ทำให้เกิดพลังงานให้กับชั้นขอบเขตมหาสมุทรในระหว่างการละลาย” เวนโกรฟกล่าว

นั่นมีผลกระทบอย่างมากต่อวิธีที่น้ำแข็งละลายถูกรวมเข้าด้วยกันเป็นแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแบบจำลองที่เกี่ยวข้องกับมหาสมุทรที่ความสูง 40 ถึง 60 เมตร นักวิจัยได้เรียนรู้ว่าน้ำแข็งจากธารน้ำแข็งละลายเร็วกว่าน้ำแข็งมากกว่าสองเท่าโดยไม่มีฟองอากาศ

“แม้ว่าเราจะสามารถวัดปริมาณน้ำแข็งที่สูญเสียไปโดยรวมจากเกาะกรีนแลนด์ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา และเราสามารถเห็นการถอยตัวของธารน้ำแข็งแต่ละแห่งจากภาพถ่ายดาวเทียม แต่เราอาศัยแบบจำลองในการทำนายอัตราการละลายของน้ำแข็ง” Pettit กล่าว “แบบจำลองที่ใช้ในการทำนายน้ำแข็งละลายบริเวณรอยต่อระหว่างน้ำแข็งและมหาสมุทรของธารน้ำแข็งที่มีน้ำขึ้นน้ำลงไม่ได้คำนึงถึงฟองอากาศในธารน้ำแข็งน้ำแข็ง”

ขณะนี้ข้อมูลจาก NASA ระบุว่าประมาณร้อยละ 60 ของระดับน้ำทะเลที่เพิ่มขึ้นเป็นน้ำที่ละลายจากธารน้ำแข็งและแผ่นน้ำแข็ง ผู้เขียนตั้งข้อสังเกต การจำแนกลักษณะการละลายของน้ำแข็งที่แม่นยำยิ่งขึ้นจะนำไปสู่การทำนายที่ดีขึ้นว่าธารน้ำแข็งจะถอยกลับเร็วแค่ไหน ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเพราะ “เป็นเรื่องยากมากสำหรับชุมชนที่จะวางแผนสำหรับการเพิ่มระดับน้ำ 10 ฟุตมากกว่าที่ 1 ฟุต เพิ่มขึ้น” เวนโกรฟกล่าว

“ฟองสบู่เล็กๆ เหล่านั้นอาจมีบทบาทเกินปกติในการทำความเข้าใจสถานการณ์สภาพภูมิอากาศที่สำคัญในอนาคต” เธอกล่าวเสริม

– ข่าวประชาสัมพันธ์นี้เผยแพร่ครั้งแรกบนเว็บไซต์ Oregon State University



Source link

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *