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犹他州的这座山隐藏着足够填满 600 个奥林匹克游泳池的冰
犹他州的一座松散岩石山隐藏着足以填满 600 个奥林匹克游泳池的冰，这表明该州一些最大的冰冻水储备从地表几乎看不见。与暴露大片冰的传统冰川不同，岩石冰川类似于缓慢移动的碎石场。它们的岩石覆盖物可以隐藏 [...]
来源:SciTech日报犹他州的一座松散岩石山隐藏着足以填满 600 个奥林匹克游泳池的冰，这表明该州一些最大的冰冻水储备从地表几乎看不见。
与暴露大片冰的传统冰川不同，岩石冰川类似于缓慢移动的碎石场。它们的岩石覆盖物可以隐藏厚厚的冰体，同时使它们免受阳光直射和温暖空气的影响。
这些地层广泛分布于犹他州的瓦萨奇和尤因塔山脉，也出现在摩押附近拉萨尔山脉的科罗拉多高原上。其中最大的一座位于廷帕诺戈斯山下方，这座突出的山峰俯瞰着盐湖城和普罗沃附近的社区。
廷帕诺戈斯山下隐藏的冰
犹他大学的两项研究现已揭示了廷帕诺戈斯岩石冰川是如何形成的以及它含有多少冷冻水。研究人员估计冰占地层的 83%，而松散的岩石占剩余的 17%。
埋藏的冰含有大约 150 万立方米（5300 万立方英尺）的水。地质与地球物理学系前研究生 Bronson Cvijanovich 表示，这个体积将填满 600 个奥运会游泳池，相当于埃及吉萨最大金字塔的体积。
“蒂姆帕诺戈斯岩石冰川的冰量惊人地丰富。其中 83% 是冰，17% 是松散岩石，”地球物理学教授 Michael Thorne 和冰川学教授 Leif Anderson 进行的一项研究的主要作者 Cvijanovich 说道。
“犹他州的山脉中隐藏着大量的冰，”安德森说。 “当我们在高山上行走，走过松散的岩石或碎石时，你不会意识到脚下可能埋有 120 英尺厚的冰。”
用重力绘制冰图
由于冰隐藏在瓦砾之下，研究人员无法使用普通的表面观测来测量它。卫星图像可以勾勒出岩石冰川的轮廓，但它们几乎无法揭示内部冰冻物质的深度、形状或体积。
Cvijanovich 于 2024 年秋季率领六次探险队前往廷帕诺戈斯岩石冰川，携带敏感仪器前往翡翠湖上方的地层。他使用最先进的重力计收集了排列在网格中的 232 个点的读数，每个位置相距 25 米（约 80 英尺）。
该方法利用了基本的物理对比：冰的密度比岩石小得多。含有较厚冰的区域施加的引力稍弱，使科学家能够在不钻孔的情况下重建埋藏的冰体。
“构成廷帕诺戈斯山的岩石和邻近岩石冰川中密度低得多的冰之间的质量密度存在巨大差异，”索恩说。 “当我们测量岩石冰川上的重力加速度时，我们发现当我们在冰较厚的区域进行测量时，重力加速度会出现更大的下降。”
地下三维视图
测量结果需要仔细校正，因为重力会随着海拔、纬度、周围地形、甚至太阳和月亮的位置而变化。考虑到这些影响后，研究小组使用贝叶斯统计来计算隐藏冰最可能的三维形状。
“我们花了几个月的计算时间使用我们的新技术进行成像，”索恩说。
结果的功能有点像人体的 CT 扫描。该方法不是使用辐射来揭示骨骼和组织，而是利用重力的微小变化来绘制埋在厚厚的岩石碎片层下的冰的地图。
DOI：10.1029/2026JF009214
该技术可以为科学家提供一种实用的方法来估计其他岩石冰川的含量，其中许多岩石冰川距离太远或不稳定，无法进行广泛的钻探。它还暴露了传统冰川调查很容易忽视的部分山区水系统。
犹他州的岩石冰川是如何形成的
岩石冰川通常发育在陡峭的山谷或冰斗下方，侵蚀作用反复使石头滚落到持久的积雪上。随着碎片的积累，它会掩埋雪并有助于保护由此产生的冰免受周围环境的影响。
“在瓦萨奇，山脉本身正在侵蚀并掩埋积雪，这就是岩石冰川存在的原因，”安德森指出。
研究人员开发了一个描述这一过程的数学模型。它展示了落石如何通过覆盖上游的持久积雪来增加岩石冰川的质量，从而逐渐在岩石表面下形成以冰为主的混合物。
第二项研究发现，犹他州的岩石冰川并不是冰河时代（冰河时代在 21,000 至 18,000 年前达到顶峰）的直接遗迹。相反，它们是在该地区古老冰川消失后的数千年中形成的，使它们成为更年轻的冰冻水库，而不是原始冰盖的剩余碎片。
全球冰水储备
卫星调查仅在犹他州就发现了 836 个岩石冰川。利用廷帕诺戈斯测量的表面积和冰体积之间的关系，研究人员创建了一种方法来估计其他地层中可能隐藏着多少冰。
当应用于全世界大约 50,000 个已知的岩石冰川时，计算表明它们总共储存了大约 48 十亿吨水。 1 十亿吨等于 10 亿公吨，相当于约 1 立方公里（0.24 立方英里）的水，足以填满 400,000 个奥林匹克游泳池。据研究人员称，犹他州的岩石冰川可能含有约 10 亿吨水，相当于 815,000 英亩-英尺。
参考文献：“根据 3-D 贝叶斯重力数据反演美国犹他州廷帕诺戈斯岩石冰川的内部冰含量”，作者：Bronson Cvijanovich、Michael S. Thorne、Surya Pachhai、Leif S. Anderson、Ivan Tochimani-Hernandez、Christian L. Hardwick 和 Tonie van Dam，2026 年 8 月 26 日，地球物理研究杂志：地球表面。
资金来自美国地质调查局、国家科学基金会、犹他大学威尔克斯气候科学与政策中心、美国本科生研究办公室和本科生研究暑期项目。
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