新民晚報訊（記者 郜陽）記者從中國極地研究中心獲悉，近日，國際地學領域頂級學術期刊《地球系統科學數據》（Earth System Science Data）在線發表了該中心中心牽頭的一項成果。這一成果由中國極地研究中心聯合英國、美國、澳大利亞等多國科學家團隊共同完成，是極地中心孫波研究員團隊牽頭的東南極伊莉莎白公主地航空科學調查取得的又一重要成果。
南極冰蓋是地球氣候系統及其變化的關鍵所在，所儲存冰量對全球海平面上升的潛在貢獻達到58米。目前，在不同氣候變暖情景下估計南極冰蓋對海平面上升的貢獻方面，國際上已取得顯著進展，然而模型預測結果仍存在較大的不確定性，其主要原因在於缺乏對冰蓋底部環境的詳盡認識。
冰厚和冰下地形是模式評估和預測南極冰蓋物質平衡及其對海平面上升影響的基本輸入參數，其空間解析度和精度直接影響模式的輸出結果。此外，冰下地形還控制著冰下水的流向、冰底滑動和冰流運動，冰下地形的細節與冰蓋運動及其不穩定性密切相關，其差異直接反映了冰蓋在氣候變暖情形下的敏感性和脆弱程度。發展區域或大陸尺度的精細化冰厚和冰下地形數值模型，對於認識冰蓋演化及其動力學特徵有著重要意義，在尋找最古老冰芯位置、揭示冰蓋動力學突變及其穩定性等方面尤為必要。
然而，由於被厚度幾公裡厚的冰層所覆蓋，準確測量冰下地形面臨巨大挑戰，目前主要依靠航空冰雷達探測方法（也稱無線電回波探測）。上世紀50年代，無線電回波方法被首次發現可以有效「穿透」冰蓋，可用來獲取冰厚、冰下地形、內部冰層和冰底環境等冰蓋關鍵信息。過去70年來，國際上組織了大量針對南極冰蓋測繪的大型航空調查項目，並陸續形成冰厚和冰下地形數據產品。
在東南極伊莉莎白公主地，由於缺少直接的冰雷達觀測等地球物理調查數據，冰厚和冰下地形數值模型的誤差大、空間解析度低，使得該區域成為相應數據產品空白區，對其冰下環境與冰-巖界面圈層相互作用過程認知非常有限。
2015年，我國成功完成「雪鷹601」航空科考平臺的建設，並將其投入當年的中國第32次南極科學考察計劃中。迄今為止，利用該航空探測平臺，極地中心科研團隊牽頭組織國內外科學家已先後完成了5個年度的東南極伊莉莎白公主地航空科學調查，獲得總測線長度近18萬公裡。
在本次研究中，首先通過對航空冰雷達觀測數據進行深入處理和沿測線的冰巖界面追蹤提取，計算得到冰蓋的冰厚值，再根據冰流速大小差異，考慮基巖出露和冰架等要素，進行區域分類，採用包括冰蓋「質量守恆」在內的多種插值算法，構建了空間解析度達到500米的精細冰厚數值模型；最後，通過最新的高解析度衛星冰面數值高程模型，計算得到同等解析度的冰下地形數值高程模型。
記者獲悉，新的伊莉莎白公主地冰下地形數值高程模型覆蓋區域面積約90萬平方公裡，詳細揭示了研究區域大量過去未知的冰下地形地貌特徵，包括內陸冰蓋的冰下盆地（低於海平面250米以上）、連通冰蓋中心區域和蘭伯特冰川的冰下裂谷、冰脊B區域高聳的冰下山脈以及海岸附近的冰下盆地等。該成果對研究相關東南極典型區域冰蓋穩定性、冰蓋演化和地質學有重要的意義。