更新世冰原

最近(末次冰期旋回)冰盖行为有几个模型(例如Ritz等人,2001年;Huybrechts, 2002)。Huybrechts的模型展示了过去20万年中南极洲东部和西部的行为差异,并表明这些差异在很大程度上由地形控制(图6.5)。南极西部冰原被称为海基冰原,大多数地方的冰床远低于海平面(平均海拔400米),这与南极洲东部的陆地冰原形成对比,那里的冰床海拔一般高于海平面(平均海拔~+50m)。海洋冰层被认为是容易变化大于陆地冰盖由于(1)接地冰线撤退解体造成的冰架,(2)深化的床内陆冰盖边缘,从而导致冰衰变的积极的反馈,(3)水平的冰盖是活跃了周围的海洋,这可能是增强如果海平面上升,和(4)的性质和稳定的冰流,这可能是由于脆弱的海洋沉积物导致流速加快和复杂的动力学。

在更新世,南极洲西部地势较低,与相对稳定的南极东部冰盖相比,冰盖大小明显波动。虽然南极洲东部的冰流结构大致保持相似(尽管它们的通量可能减少),但预计南极洲西部的冰流状况将发生重大调整。因此,南极洲东部的冰流与地形密切相关,其中冰流通常受到地形通道的限制。在南极洲西部,水流和地形之间的关系不太清楚。在这里,冰流流过相对平坦的地形,那里的弱饱和水沉积物占主导地位。在这些地方,不受地形控制,冰流边缘的横向迁移是完全可行的。其结果是冰川的空间格局侵蚀和沉积在过去的几个冰川周期中,南极洲东部的冰川变化似乎相对一致,实际上可以追溯到数百万年前,而在南极洲西部则可能发生了重大变化。

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图6.5:末次间冰期南极冰面海拔的数值模拟,包括末次冰期最盛期的冰盖结构。经许可摘自Huybrechts(2002)。

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攀登更新世冰原
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虽然Huybrechts(2002)的研究代表了最先进的数值分析更新世冰原在南极洲,使用的模型有几个限制,使其无法很好地解决冰流或冰架问题。然而,增加模型的复杂性来解决这个问题可能不会带来更好的结果,因为在床层结构和堆积速率方面仍然存在更大的不确定性。我们得到的教训是,冰川学家在模型的复杂性和模型输出的稳健性方面有一个重要的选择,这必须通过考虑调查的目标来做出。在大陆水平上的大规模重建可能仍然最适合于一个简单的模式,而关于离散冰盖过程中随时间变化的信息可能更好地通过一个高阶模式提供。

继续阅读:冈瓦纳合并前南极洲的主要地质单元

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