当风掠过南极冰架表面时，它会“歌唱”

当风掠过南极冰架表面时，它会“歌唱”

一项新的研究表明，吹过南极罗斯冰架上的沙丘的风会使巨大的冰板表面振动，从而产生几乎恒定的地震“音调”，科学家们可能会利用这些“音调”从远处监测冰架的变化。罗斯冰架是南极洲最大的冰架，是一块德克萨斯州大小的冰架，由漂浮在南大洋上的南极大陆内部的冰组成。冰架支撑着南极洲大陆上相邻的冰盖，阻止冰从陆地流入水中，就像瓶子里的软木塞一样。

当冰架坍塌时，冰可以更快地从陆地流入海洋，从而提高海平面。由于海洋和空气温度的上升，南极洲各地的冰架都在变薄，在某些情况下，冰架破裂或收缩。之前的观察表明，南极冰架会突然崩塌，而且没有明显的预警信号，2002年南极半岛的拉森B冰架突然崩塌就发生了这种情况。

为了更好地了解罗斯冰架的物理特性，研究人员将34个极其敏感的地震传感器埋在了它的积雪表面下。从2014年底到2017年初，这些传感器让研究人员能够监测冰架的振动，并对其结构和运动进行两年多的研究。冰架上覆盖着厚厚的积雪，通常有几米深，上面覆盖着巨大的沙丘，就像沙漠中的沙丘。这层雪就像底层冰的皮毛，使下面的冰在温度上升时不受热甚至融化。

当研究人员开始分析罗斯冰架上的地震数据时，他们发现了一些奇怪的现象:它的皮毛几乎一直在振动。当他们更仔细地观察这些数据时，他们发现风在巨大的沙丘上呼啸而过，使得冰盖的积雪发出隆隆声，就像一个巨大的鼓一样。听一下冰盖的“歌”。

他们还注意到，当天气状况改变了雪层的表面时，这种地震的嗡嗡声就会改变。他们发现，当强风暴重新排列沙丘或地表气温上升或下降时，冰会以不同频率振动，这改变了地震波穿过雪的速度。“这就像你在冰架上不停地吹着长笛，”朱利安·查普特(Julien Chaput)说。他是科罗拉多州立大学(Colorado State University)的地球物理学家和数学家，也是美国地球物理联盟(American Geophysical Union)杂志《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)的首席作者。就像音乐家可以改变长笛上音符的音调一样，通过改变气流穿过的洞或者气流的速度，冰架上的天气条件可以通过改变沙丘状的地形来改变其振动的频率，Chaput说。“要么通过加热或冷却来改变雪的速度，要么通过增加或破坏沙丘来改变吹向长笛的地点，”他说。“这基本上就是我们能观察到的两种强迫效应。”

这种嗡嗡声的频率太低，人听不到，但新的发现表明，科学家们可以利用地震台站，近实时地持续监测冰架上的情况。冰架的地震轰鸣声的变化可能表明冰池或冰裂缝是否正在形成，这可能表明冰架是否容易破裂。查普特说:“冰架的反应告诉我们，我们可以追踪到有关它的极其敏感的细节。”“基本上，我们手上的是一个监测环境的工具，真的。以及它对冰架的影响。