新方法预测高山永久冻土流失的临界点

导读 如果阿尔卑斯山的基岩不再永久冻结,落石事件可能会更加频繁地发生。通过测量地面的电阻率,研究人员现在可以更好地了解这种情况发生的原因
2024-07-31 11:26:51

如果阿尔卑斯山的基岩不再永久冻结,落石事件可能会更加频繁地发生。通过测量地面的电阻率,研究人员现在可以更好地了解这种情况发生的原因。

冰川的消失是人人可见的。但阿尔卑斯山基岩的变化就不那么明显了。那里的永久冻土正在融化。这会带来后果:地下冰融化后,会破坏山坡的稳定性,改变地貌,危及人民及其基础设施。

这就是为什么瑞士研究人员几十年来一直在监测山区永久冻土的状态。传统方法是钻深达 100 米的洞来测量地温。然而,这既费时又费钱——尤其是在高海拔地区。

地球科学家 Christian Hauck 表示:“你只能知道某些点的温度,而无法对冰的体积做出任何陈述。”近年来,他和弗里堡大学的团队共同开发了一种非侵入式测量方法,可以测量大面积的永久冻土,确定冰量,从而可以预测未来的发展。

就像地面的计算机断层扫描

基本原理很简单:研究人员在两个电极之间通过地面传导直流电流,并测量地面上许多其他电极的电位差。由此产生的电阻率取决于水的状态——冰的导电性比液态水低,因此电阻率更大。如果地面上根本没有水,电阻率甚至更高。因此,测量结果提供了有关水是以液态还是冰冻形式存在的信息,如果是,则有多少。

“与医学中的 CT 扫描类似,我们有时会进行一千多次单独测量以获得三维图像,”Hauck 解释道。为此,研究人员在约半公顷的区域内放置了近 50 个电极。电极之间的距离越远,电流穿透得越深。“在如此高的海拔高度,找到适合放置电极的位置并不总是那么容易。我们还必须考虑自己的安全,”Hauck 在谈到他的实地工作时说道。

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