羅斯冰架是南極洲最大的冰架,它從南極中部的高原一直向外延伸800千米。為了更好地了解羅斯冰架的物理特性,科學家將34臺極其敏感的地震監(jiān)測器埋在冰層下。
從2014年底到2017年初,這些監(jiān)測器讓科學家能夠監(jiān)測冰架的振動,并對其結構和運動進行研究。但讓他們意外的是,監(jiān)測器捕捉到了大量奇怪的嗡鳴聲,并錄下了這“歌聲”。這聲音太輕柔,需要經(jīng)過特殊處理——頻率放大1200倍,才能被人耳聽到。
羅斯冰架為什么會“唱歌”呢?原來冰架表面有一層如毯子一樣的粒雪層,強風掠過冰架表面時與表層粒雪接觸就會發(fā)出聲音,如同沙漠里風掠過沙丘會發(fā)出像鼓一樣的聲音一樣。
冰架的“歌聲”不是一成不變的,而是有高低起伏。這主要與兩個因素有關,一是冰架表面的變化,二是風的變化,就像吹笛子一樣,堵上不同的孔、吹不同強度的氣能演奏出不同的旋律。
冰架表面的變化主要包括雪面積累、融化、雪丘形成與變化以及冰裂隙的形成等,是冰架受大氣、海洋作用影響后的反映。而風的變化則與地球系統(tǒng)的變化密切相關。全球變暖使得海陸氣壓梯度增加,導致羅斯海地區(qū)下降風不斷增強,下降風強度增大可能導致近岸冰間湖海冰產(chǎn)量增加,冰間湖表層海水鹽度增加、密度增大,可能使得底層暖水加速上翻,導致冰架底部和表層融化形成裂隙而崩解,加速海平面上升。
因此,冰架“歌聲”的高低起伏不是一個孤立的現(xiàn)象,它與全球氣候變暖密切相關,可以引申到地球系統(tǒng)的多方面變化。通過了解冰架聲音的變化,科學家可以判斷冰架結構是否改變、冰山融池或冰裂縫是否正在形成。