海洋科学：南極棚氷の下から流出する融氷水の活発な横方向の移出

南極氷床の不安定性と融解の加速は、現代の全球気候変動の主要な要素の1つである。南極大陸から流出する淡水の増加は、海水準上昇、南極海氷の行く末と地球アルベドに対するその影響、全球的な深海の換水の進行中の変化、南大洋の生態系の進化と炭素循環を決定するのに重要である。南極氷床の融解の影響を評価し予測する際に重要な不確かさには、移出される融氷水の鉛直分布が関与している。気候スケールモデルでは、この不確かさは海洋へ流入する表層淡水として表わされることが多いが、南極大陸周辺の測定によって、融氷水はより深い所に集まっていることが明らかになっている。本論文では、急速に融解している南極棚氷の下から流出する融氷水の乱流特性の観測結果を使って、融氷水の深さに関与する機構を明らかにする。我々は、棚氷下の空洞から流出する融氷水の初期の上昇が、背景の海流の横方向のシアから運動エネルギーを取り出して成長する、鉛直循環の遠心力不安定の誘因になることを示す。この遠心力不安定によって、活発な横方向の移出や乱流混合による急速な希釈が促進され、最終的には融氷水が深部に集まる。我々は、海洋循環の理想モデルを用いて、この機構が幅広い範囲の南極棚氷に関連していることを示す。今回の知見は、深部に融氷水をもたらす機構は、南極の融氷における動力学的にロバストな特徴であり、気候スケールモデルに組み込むべきであることを立証している。

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