需要重新解释地震数据

ERS-1卫星任务的一部分包括一个精确的激光测高的地球表面。覆盖的卫星轨道倾角足够南极冰盖的一部分。Ridley et al。(1993)整理冰盖表面的激光测高数据和数学总结从许多不同的轨道。这给他们画一个非常精确的地图能力的南极冰盖表面的精度0.5米在一个面积10平方公里。平等标高线无疑在这张地图上显示有一个平的,近水平浮动冰盖表面略高于该地区被罗宾博士的底水的反映1971 - 1972和1974 - 1975。这冰层覆盖的山坡上都明显不同于接地冰盖。不同的湖岸边,一个线上方的小洼地和线条的丘陵上向下的“银行”湖。

作为他的工作的补充,里德利et al。(1993)把地图同等高度的南极洲和计算一个等距视图,模仿一边从低空飞行的飞机,材质对应的实际位置角度的太阳。突然清楚(图5.1),有一个大的椭圆形的湖长200多公里,宽约50公里附近Vostok站,只是西南南。

在这次在伦敦英国皇家学会,苏联科学院签署协议,开始一个项目给予奖励。本协议的基础上,苏联科学家可以申请的资助英国皇家学会支付费用的规定指定的一段时间的杰出成员斯科特极地研究所(撒)或任何其他英国研究所将提供一种邀请。我表达我的兴趣罗宾博士在撒上工作冰下湖积极问题,他回答说,授权逗留6个月。

里德利的结合的文章和他的地图一个独特的椭圆形暗示“湖”,我到达撒,并提供了一个很好的积累数据

图5.1。南极洲的等距情节ERS-1卫星雷达高度计数据的编制。表面形貌的细节突出显示,包括Vostok湖(改编自Ridley et al ., 1993)。

原因罗宾博士组织在剑桥为期一天的研讨会,讨论科学问题与湖的存在有关。仍怀疑是否有湖是真实的(即。,无论是代表相当深层液体水)。一些相关的问题需要解决。美国科学家在冰流在南极洲西部发现他们像“河流”相对迅速移动冰相比之下,周围的冰层的流量。反射的无线电回波探测获得的一些冰流的底部显示平特性,就像水。然而,深钻没有开放水域底部存在这些网站,而是他们发现一层直到,细moraine-type粒子与水饱和底部融化由于快速移动时产生的热冰流(布兰肯希普et al ., 1986)。

下面的湖Vostok站位于100多公里的冰分裂,与冰的速度到达湖大约3 myr_1(估计到达从简单的计算)。实验以Vostok站做了一个相似的速度测量。这并不是特别快,但这意味着冰碛的冰盖不断产生一些碎片在冰/岩石界面,被困于浮冰,带到湖边,沉积(图5.2)。应该没有疑问,冰盖是这个活动的原因——最大的未知数,“多少物质运输和了多久时间?”

在准备为期一天的研讨会,我们估计多深湖的水如果冰川没有带碎片入湖中。我们把盘底部

图5.2。的示意图表示一个冰下湖的中心部分厚,Antarctic-type冰盖(改编自Zotikov, 1986)。(1)抑郁在冰川下的基石(湖水库);(2)基础;(3)冰盖厚度;(4)粒子所携带的冰盖附近基岩界面;(5)冰盖的上表面;(6)“湖”边界投影到冰川表面;(7)上表面冰盖在湖(见第4章); (8) ice flowlines; (9) subglacial lake; and (10) sedimentary layer at the lake bottom.

图5.2。的示意图表示一个冰下湖的中心部分厚,Antarctic-type冰盖(改编自Zotikov, 1986)。(1)抑郁在冰川下的基石(湖水库);(2)基础;(3)冰盖厚度;(4)粒子所携带的冰盖附近基岩界面;(5)冰盖的上表面;(6)“湖”边界投影到冰川表面;(7)上表面冰盖在湖(见第4章); (8) ice flowlines; (9) subglacial lake; and (10) sedimentary layer at the lake bottom.

反射罗宾博士的航班1971 - 1972和1974 - 1975年的时期。“干”冰川底部的平均粗糙度的南极东部200公里的冰(湖)的近似长度的高差的最高及最低的部分湖底估计约为500米。

其他研究已经表明,湖对面的冰盖将会带来约100的碎片向上湖用更少的银行在对面的银行。尽管非常粗略的估计,他们表明,湖可能是没有完全填满,为液态水留出了空间。这些想法形成我们的理解水平的“地球物理研究研讨会沃斯托克湖“”。这也是第一次湖是鉴于特定名称——这是一个方便的方式来引用它。没有人反对这个名字熟悉集体科学机构“湖”,它也被认为是适当的,因为湖就与Vostok站。我也认为这个名字“罗宾逊湖”,飞行员发现后的表面迹象湖和后不久去世而在另一个极赋值。他的父亲是英国人,他的母亲俄罗斯,在某种程度上他象征英俄合作的研究造成了湖中。罗宾博士不同意,不过,让我相信,“Vostok湖”更合适。截至2004年底,没有任何官方批准的地理名称的身体。

从车间报告,由罗宾博士和我,下面的语句描述Vostok湖。

车间检查现有的知识和建议进一步研究扩大我们对“地球上最偏远湖”的理解……湖面积约10000平方公里,约有三分之一的面积在亚洲贝加尔湖。它在大约4公里的冰Vostok车站的北面。水的深度层是未知的,但很可能平均几十到几百米。

撒的研讨会是由剑桥大学和英国南极勘察的大楼举行(BAS)。出席研讨会包括以下:罗宾和p·g·克拉克森(撒);即Zotikov和a . Kapitsa(俄罗斯人在撒工作);j•里德利(米勒德空间实验室);和c . Doake d·沃恩,b层,a . m .史密斯大肠国王,d·j·德鲁里(英国南极勘察)。研讨会的议程包含五个主要项目:(1)数据审核;(2)地球物理解释数据;(3)未来的项目;(4)长期目标;(5)结论。 Summaries of these items are as follows:

(1)数据审核。苏联飞机最早发表于1959年的航海家,椭圆形萧条轻轻地斜边界,或“海岸”,在冰原上的自然地标,尽管他们不是位于地图(罗宾逊,1960)。sub-ice救援的广泛研究机载无线电回波调查由美国国家科学Foundation-Scott极地研究Institute-Technical丹麦大学(NSF-SPRI-TUD)项目发现偶尔的强有力的基底反射超过几公里的飞行线路。这些表明镜面反射从sub-ice-water界面,不少于1米的水深。第一次被报道在1967 - 1968赛季Sovetskaia车站附近。17“sub-ice湖泊”报道后,1971 - 1972赛季时详细讨论了分布和其他属性(Oswald和罗宾,1973)。在19741975赛季,类似的反射,沉重的黑带,如图5.3所示,指出飞行路线。存在的一个大“sub-ice湖”也在罗宾等人。(1977)。上覆冰厚度从3600 - 4200不等。在sub-ice相对水平冰面湖。数字数据在冰层厚度和表面海拔NSF-SPRI-TUD BAS航班现在存储在电脑。副本的任何相关部分提供请求的d·沃恩(BAS),与原电影记录飞行数据归档撒。

(2)地球物理解释的数据。调查中映射的水面高度的南极冰盖的卫星测高ERS-1提供了详细信息的表面轮廓南至82°S。初始映射通过初步或“快速交付”数据,用于提供表面轮廓如图5.3所示。海拔约2700表面使用,意味着错误的冰盖海拔高度在2米左右。这些错误降至0.2平湖的中心区域。错误与当地的地形。此外,卫星轨道误差±15米。最有趣的讨论可能深度上的研讨会是在湖里的水。我们所有的数据从理论估计和罗宾的无线电回波探测表明,可能有一个真正的湖,代表地理大发现之一

图5.3。地图Vostok湖地区的1993年。重建表面高程线是由雷德利et al。(1993)的基础上低比特率(LBR) ERS-1卫星的数据。也表明无线电回波探测(RES)飞行路径和强大的底部的位置“西湖”罗宾无线电回波反射的回声测深的et al .(1977)(改编自Ridley et al ., 1993)。

图5.3。地图Vostok湖地区的1993年。重建表面高程线是由雷德利et al。(1993)的基础上低比特率(LBR) ERS-1卫星的数据。也表明无线电回波探测(RES)飞行路径和强大的底部的位置“西湖”罗宾无线电回波反射的回声测深的et al .(1977)(改编自Ridley et al ., 1993)。

20世纪的结束。然而,尽管罗宾的数据显示一个湖Vostok站下,Kapitsa的地震数据显示没有湖,由于有更多的信心比无线电回波探测地震资料数据。怀疑论者怀疑地震数据为其他地区,罗宾从他的无线电回波测深解释为湖泊,将是负的。这种不确定性也表达了大自然的编辑,反映在他们拒绝的手稿罗宾,他第一次尝试发布一篇关于湖的发现使用的结果

里德利的冰蚀/沉积的估计。大自然的编辑说他们已经发表了一篇论文在冰川下的湖泊由同一作者几年之前,他们会发布新材料只有包括至少一个独立证据的湖的存在(例如,水厚度数据从地震工作)。然而,这些额外的证据似乎不能得到的。答案似乎在于地震工作在Kapitsa Vostok站(1968),概述在车间报告:

测量冰层厚度的地震反射拍摄了Vostok车站和三个位置,靠近湖的西部边缘Kapitsa (1968)。他解释,更深层次的回声在Vostok来自沉积分层,但目前的基础信息表明它可能来自一个水层厚约70米。在约50公里的其他调查获得,雪表面非常软,出行困难。这可能源于平面沉积导致雪光空气相比几乎连续的风在倾斜的表面。

Kapitsa出席了研讨会和同意我们的解释和渴望检查数据,导致以下声明:

…但目前信息表明它可能来自水的基本层厚约70米。这个记录和其他三个试探湖边保证金将在莫斯科被重新审查。

(3)未来的项目。未来研究的首要任务如下:(a)预计,更准确的评估数据会在一两个月完成;(b)无线电回波数据应该重新评估,尤其是关于他们的准确位置和周围的地形;(c)在该地区的地震测深的湖将被重新审查在莫斯科Kapitsa博士和他的员工。

第二优先级中获得额外的字段数据的标准方法在未来几年。(a)测定表面运动的卫星位置选定点监测设备放置表面方或从飞机掉了下来。另外,如果最近开发的新技术的雷达(合成孔径雷达、SAR)从ERS-1干涉法可以用来测量速度,如Rutford冰流,这将提供有价值的和全面的数据在一个有限的成本。Doake博士(BAS)要求看如果这是可能的。(b)冰厚度测定:额外的机载无线电回波探测需要提供更好的定义基底地形的湖和周围的基石。这应该尽快进行。它还应该被用来确定小湖段Vostok附近(图5.3)是连续的大湖。(c)水层厚度:地震反射拍摄测量似乎是最好的方法。广角反射测量也可能提供信息的性质和厚度基底沉积物和基石。(d)从目前的洞在Vostok内部长期监测。当访问孔是可行的,其用于长期监测(10 - 100年)的地热热流和微震的和声学活动建议。这是增加价值的基础钻孔接近一个sub-ice湖。

(4)长期目标。主要的长期目标是研究湖泊的地球物理和生物系统。而遥感技术已经讨论过的可以提前湖的一般知识,化学和生物特性的直接采样和连续监测原位湖水域的仪器必须是一个长期目标。广泛讨论的最佳抽样技术是必要的。必须特别注意避免污染湖泊水域通过引入异物如钻井液中使用深无聊。在现有的钻孔Vostok之前可以加深湖水平,必须找到一个解决这个问题,否则需要开发替代钻探和取样技术。

(5)结论。地球上最偏远湖的存在,Vostok车站附近,接近证实了地球物理技术。然而,我们需要一个更好的知识关于水的厚度我们才能确定我们的结论。程序推荐首先确保充分利用现有的数据(在接下来的一两年)。规划进一步的地球物理研究中列出(3)可以开始在此期间,可能会持续2 - 5年之间。同时考虑的技术用于抽样湖泊水和沉积物,和其他的长期监测手段,可以发生,目的是进行这些调查时相关工程问题已经解决了,可能从5 - 10年。

(摘自罗宾和Zotikov研讨会报告,1993年11月29日)。

继续阅读:在Vostok车站深钻的冰核

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