在這張 2016 年的照片中，南極洲蓋茨冰架（Getz Ice Shelf）的 60 米高的前緣劃開了一條裂縫，冰山很可能在此折斷或崩塌。對(duì)南極崩解的首次估計(jì)發(fā)現(xiàn)，自 1997 年以來(lái)，冰架因崩解而流失的冰量與融化時(shí)所流失的冰量一樣多。

圖片來(lái)源：NASA/GSFC/OIB

關(guān)于南極洲的新研究，繪制出了首張冰山崩解圖，認(rèn)為南極洲冰架的損失比此前估計(jì)的要高出一倍，相關(guān)論文還詳細(xì)說(shuō)明了南極大陸的變化。

對(duì)全球海平面上升的預(yù)測(cè)而言，最大的不確定性便是隨著氣候變暖，南極洲的冰層會(huì)以何種規(guī)模加速流失。8 月 10 日發(fā)表的兩項(xiàng)研究由美國(guó)航空航天局（NASA）位于美國(guó)南加州噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（Jet PropulsionLaboratory）的研究人員領(lǐng)導(dǎo)，揭示了關(guān)于近幾十年來(lái)南極冰蓋（Antarctic IceSheet）損失情況意想不到的新數(shù)據(jù)。

發(fā)表在《自然》（Nature）雜志上的一項(xiàng)研究描繪了過去 25 年中冰山崩解（calving）對(duì)南極海岸線的改變，冰山崩解即冰川前緣的冰層斷裂。研究人員發(fā)現(xiàn)，冰蓋邊緣的冰山損失速度超過了冰的更替速度，這一令人驚訝的發(fā)現(xiàn)使自 1997 年以來(lái)南極浮冰架的冰損失量較先前估計(jì)的量翻了一番：從 6 萬(wàn)億噸增至 12 萬(wàn)億噸。崩解造成的冰流失讓冰架變薄，支撐性穩(wěn)定性變?nèi)酰M(jìn)而使南極冰川更快地流入海洋，加速了全球海平面上升的速度。

另一項(xiàng)研究發(fā)表在《地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)》（Earth System Science Data）上，以前所未有的細(xì)節(jié)展示了南極冰層隨著海冰融化而變薄的過程，以及它如何從南極大陸的外緣擴(kuò)散到內(nèi)部的，過去十年，冰蓋西部的冰層幾乎翻了一番。綜合起來(lái)，補(bǔ)充報(bào)告提供了迄今為止關(guān)于南極這片冰封大陸隨時(shí)間變化的最完整視圖。

上圖顯示了從 1985 年到 2021 年南極冰蓋高度的變化。由于與海水接觸時(shí)冰蓋會(huì)融化，冰層高度減小（圖中的紅色）；而在海冰積累速度超過融化速度的地方，冰層高度會(huì)上升（圖中的藍(lán)色）；冰架以灰色顯示。圖片底部為提供數(shù)據(jù)的任務(wù)。

圖片來(lái)源：NASA/JPL-Caltech

冰山崩解

" 南極洲的邊緣正在崩潰。" 噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家查德 · 格林（Chad Greene）說(shuō)，他是崩解研究的主要作者。" 當(dāng)冰架逐漸減少和減弱時(shí)，南極洲大陸的巨大冰川往往會(huì)加速并加快全球海平面上升的速度。"

大多數(shù)南極冰川會(huì)流入海洋，最終形成厚達(dá) 3 千米、寬達(dá) 800 千米的浮冰架。冰架就像是冰川的支柱，防止冰輕易地滑入海洋。當(dāng)冰架穩(wěn)定時(shí)，它們有一個(gè)自然的崩解和補(bǔ)充循環(huán)，從較長(zhǎng)的時(shí)間周期上來(lái)看，冰架的大小保持得相當(dāng)穩(wěn)定。

但近幾十年來(lái)，變暖的海洋從下方融化了南極洲的冰架，使它們變得更薄更弱，從而破壞了它們的穩(wěn)定。衛(wèi)星高度計(jì)通過記錄冰層高度的變化來(lái)測(cè)量這種變薄過程，但在這項(xiàng)研究之前，還沒有研究對(duì)氣候變化如何影響整個(gè)南極洲大陸的崩解進(jìn)行過全面的評(píng)估。

其中一個(gè)原因，就是衛(wèi)星圖像的解釋一直都是一個(gè)難題。格林說(shuō)：" 比如說(shuō)，看著一張衛(wèi)星圖像，然后試圖分辨出白色冰山、白色冰架、白色海冰甚至是白云之間的區(qū)別，可想而知這一任務(wù)的難點(diǎn)所在。但我們現(xiàn)在擁有來(lái)自多個(gè)衛(wèi)星傳感器足夠多的數(shù)據(jù)，可以清楚地了解南極洲海岸線近年來(lái)的演變情況。"

對(duì)于這項(xiàng)新研究，格林和他的合著者利用自 1997 年以來(lái)的可見光、熱紅外和雷達(dá)波長(zhǎng)數(shù)據(jù)，合成了南極洲大陸的衛(wèi)星圖像。將這些測(cè)量結(jié)果，與從正在進(jìn)行的 NASA 冰川測(cè)繪項(xiàng)目中獲得的冰流結(jié)果相結(jié)合，他們繪制出了南極洲海岸線大約 5 萬(wàn)千米的冰架邊緣。

崩解帶來(lái)的損失已經(jīng)大大超過了自然冰架的增長(zhǎng)，以至于研究人員認(rèn)為南極洲不太可能在本世紀(jì)末恢復(fù)到 2000 年前的程度。事實(shí)上，研究結(jié)果表明，更大的損失或?qū)⒔吁喽粒耗蠘O洲那些最大的冰架們，似乎都將在未來(lái) 10 到 20 年內(nèi)發(fā)生重大崩解。

繪制 36年間的冰損失圖

在補(bǔ)充研究中，噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們結(jié)合了來(lái)自 7 個(gè)星載測(cè)高儀的近 30 億個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，生成了自 1985 年以來(lái)關(guān)于冰蓋高度變化的最長(zhǎng)連續(xù)數(shù)據(jù)集，作為冰蓋損失的指標(biāo)。他們使用雷達(dá)和激光測(cè)量冰層高度，數(shù)據(jù)精確到了厘米，得到了最高分辨率的月度冰損失變化圖。

新記錄中無(wú)與倫比的細(xì)節(jié)揭示了長(zhǎng)期的氣候趨勢(shì)和年度天氣模式對(duì)冰層的影響，甚至還顯示了冰蓋的上升和下降，因?yàn)樵诤Ｆ矫嬉韵聰?shù)千米的地方，冰下湖泊會(huì)周期性地填滿或鏤空。" 像這樣的細(xì)微變化，再加上對(duì)該數(shù)據(jù)集長(zhǎng)期趨勢(shì)的更好理解，將有助于研究人員了解影響冰層流失的過程，從而改善未來(lái)對(duì)海平面上升的估算。" 論文的主要作者、噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的約翰 · 尼爾森（Johan Nilsson）說(shuō)。

將巨量的測(cè)量檔案合成和分析成一個(gè)單一的高分辨率數(shù)據(jù)集，需要花費(fèi)數(shù)年時(shí)間的梳理研究，以及在 NASA 服務(wù)器上數(shù)千小時(shí)的計(jì)算。尼爾森說(shuō)這一切都是值得的：" 將數(shù)據(jù)濃縮成更廣泛有用的東西，可能會(huì)讓我們更接近我們需要的重大突破，以更好地了解我們的星球，并幫助我們?yōu)闅夂蜃兓奈磥?lái)影響做好準(zhǔn)備。"