剑桥大学的研究团队开发了一种专门用于应对极端北极环境的新型无人机。这种无人机首次被用来观察格陵兰冰原融水湖下的裂缝形成过程。研究团队表示,这些裂缝会导致灾难性的湖泊排水,将大量地表水引入冰层下方的敏感区域。
这项研究揭示了水的流动方式以及冰盖的反应机制。研究人员发现,融水注入湖泊后会使湖泊膨胀,当湖泊边缘与前一年形成的裂缝相遇时,便开始排水。夏季期间,随着冰盖温度升高,格陵兰冰盖表面会形成数以千计的湖泊。
很多湖泊会在数小时内消失,形成所谓的“磨坊”洞穴,水流从此洞穴流向冰盖底部。这些洞穴通常在整个融化季节内保持开放状态,因为地表溪流和河流中的融水会不断流入冰盖下方。在研究过程中,研究团队能够观察到裂缝的移动情况,以及裂缝向湖内延伸500米,最终导致湖泊迅速排水的现象。
无人机使研究团队能够记录流入裂缝和冰下水流的路径。通过复盘,研究团队展示了融水如何形成新的裂缝,并促进休眠裂缝的扩展。五个小时内,500万立方米的水通过裂缝流至冰盖底部,形成了一个新空腔。
由于更多地表水被转移到河床,冰流速度从每天2米增加到每天超过5米。研究团队指出,水流使冰盖抬升了半米。无人机利用GPS和自动驾驶技术,能够将成百上千张照片拼接起来,实现对冰盖表面的详细三维重建。