通过客座作者·2017年1月10日


日本海洋物理学家纳塔莉·罗宾逊博士。

娜塔莉·罗宾逊现在的首要任务是弄清她从南极洲带回了什么。

新河海洋物理学家最近花了五周时间在冰上领导一个研究小组,试图解决科学家研究气候变化面临的一个重大难题:为什么南极海冰在变暖的海洋中形成,却一直在扩张?

罗宾逊博士也许只是部分的答案,但现在它就在大量的信息中,这些信息现在必须在她的南部之旅之后仔细研究和分析。

“我要做的第一件事就是弄清我有什么。我们带回了大量的数据,这真是太棒了,因为这是一个冒险的实验——你把东西放在水里,然后你必须等着看会发生什么。”

该小组是基于麦克默多海峡的海冰,距斯科特基地60公里。八个改装过的集装箱到家了,两个带可移动的地板,这样他们就可以钻入冰中进入下面的海洋。

在冰架前面三米厚的海冰下面,他们发现了一层6米厚的冰晶,被称为血小板冰,当水上升到水面时,形成于过冷(或比冻结更冷)的水中。这种过冷水有助于海冰的增厚,尤其是在海岸附近。

罗宾逊博士的马斯登资助项目的一部分涉及到测试晶体如何影响上层海洋中的湍流和热传递,因为它们在这个超冰水中生长并聚集在一起。

“我们瞄准了从冰架下面流出水的区域。想法是,靠近冰架会有很多冰晶,当你离开冰架时,那层晶体会变薄。我真的不知道会找到什么,但我们能有6米长的距离工作真是太好了。

冰再往北大约50公里,我又做了一个实验,研究了冰山搁浅时的流速。在那里,血小板大约有半米厚,尽管我们还不知道它是否与我们在冰架边缘所得到的6米厚的血小板直接相连。”

该小组还在海冰上的三个不同地点安装了系泊仪器,再在冰上钻一个直径25厘米的洞。用勺子将血小板晶体从孔勺中清除出来,这一过程大约需要一个小时。然后是一条线,悬挂在三脚架上,附15台自主仪器采集温度数据,通过每个孔注入低于250 m的盐度和水流。

团队成员,Niwa海洋物理技术员Brett Grant是一名资深的南极游客,他说条件非常好,这个团队取得了超出他们预期的成绩。

“娜塔莉有一个非常雄心勃勃的计划,在正常情况下,我们不可能实现它,但我们没有因为天气不好而损失一天。”

有,然而,要克服的几个问题。因为水很冷,绳子上有冰,以及仪器本身,也可以使洞冻结,可能会捕获仪器。

但是,正如格兰特先生所说,南极洲是一个令人惊叹的工作场所。

“在这样一个环境中,有如此多的人支持合作,并努力使新西兰和国际研究项目发挥最大的作用,这是很好的。当涉及到现场物流和技术挑战时,每个人都齐心协力使事情发生。”

罗宾逊博士的第一个工作期限是2月份的一次会议,因此到那时她将在解决自己的难题方面迈出几步。

最终,她的研究将为气候模型提供新的信息,改善对未来气候的模拟。

她说:“气候模拟的一个突出挑战是要纠正南极海冰增长的趋势。”“我们认为这是我们可以做出的贡献。”

这个故事是2016年的一部分Niwa夏季系列,突出我们海滩周围的一些不可思议的生物和科学,亚博贴吧海岸和海洋。