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仪表网 仪表研发】剑桥大学的科学家们，利用光纤传感技术对格陵兰冰原的冰特性进行了详细的测量。随着气候变化的影响继续加速，他们的发现将被用于建立更精确的模型，以预测大冰盖的未来运动。该研究部分由欧盟资助。
研究小组使用了一种新技术，通过
光纤电缆传输激光脉冲，从冰原表面一直到地下1000多米的冰原基地，获得了高度详细的温度测量数据。
与以往的研究不同的是，以往的研究是通过距离几十米甚至几百米远的独立
传感器来测量温度，而新方法允许沿深钻孔中安装的光纤电缆的整个长度来测量温度。最后，他们展示了一个非常详细的温度剖面，它控制着冰的变形速度，以及最终冰原的流动速度。
冰原的温度，被认为是以平滑的坡度变化的：表面最温暖的部分是太阳照射的地方；而在底部，当冰原穿过冰川下的地形走向海洋时，地热能和摩擦力使冰原的温度升高。
相反，新的研究发现，温度分布其实比想象中更加不均，高度局部变形的地区进一步使冰变暖。这种变形，主要集中在不同年代和类型的冰的边界处。
虽然这种变形的确切原因尚不清楚，但它可能是由于过去火山喷发时冰中的灰尘，或穿透冰表面几百米以下的大裂缝造成的。
自上世纪80年代以来，格陵兰冰盖的大规模损失增加了6倍，现在是全球海平面上升的最大单一原因。大约一半的损失，来自于地表融水的径流；而另一半，则是由于快速流入海洋的冰川将冰直接排入海洋。
为了确定冰是如何移动的，以及冰川内部的热力学过程，准确的冰温度测量是不可少的。
月球表面的状况，可以通过卫星或野外观测以一种相对简单的方式探测到。然而，要确定这一千米厚的冰盖底部正在发生什么，要观察起来就困难得多。而且，缺乏足够观察，是全球海平面上升预测不确定性的一个主要原因。
由欧洲研究理事会资助的RESPONDER项目正在解决这一问题，利用热水钻探技术在Sermeq Kujalleq(储存冰川)钻孔，并直接研究格陵兰岛最大冰川之一底部的环境。“通过使用光纤电缆，基本上整个电缆变成了一个传感器，所以我们可以从表面一直到基座进行精确测量。”
为了安装电缆，科学家们必须先钻穿冰川，这个过程是由阿伯里斯威斯大学的布林・哈伯德(Bryn Hubbard)教授和塞缪尔・多伊尔(Samuel Doyle)博士领导的。将电缆放入井眼后，研究小组在电缆中传输激光脉冲，然后记录下光在电缆中的散射畸变，这种畸变随周围冰层温度的变化而变化。荷兰代尔夫特理工大学的工程师和利兹大学的地球物理学家，则协助进行了数据收集和分析。
“这项技术是我们记录长距离、高分辨率冰温度空间变化能力的一大进步。通过进一步的调整，该技术还可以记录其他特性。”
研究人员在冰川中发现了三层冰：最厚的一层是由过去一万年形成的冰冷坚硬的冰组成的。在下面，他们发现了上个冰河时代的旧冰，由于被困在冰中的灰尘，这些冰更软，更易变形。然而，最让研究人员吃惊的是――冰川底部有一层超过70米厚的暖冰。劳说:“我们知道这种类型的暖冰来自更温暖的阿尔卑斯环境，但这里的冰川通过自身变形产生热量。”
“通过这些观察，我们开始更好地理解为什么格陵兰冰盖的质量正在如此迅速地减少，为什么冰的释放是冰损失的一个突出机制。”
新的数据将允许研究人员改进他们的模型，即格陵兰冰盖目前如何移动，未来可能如何移动，以及这对全球海平面上升将意味着什么。
