历时25年的研究揭示了南极洲冰川的巨大损失

该图显示了南极周围的水温。在南极洲西侧，海底的水温接近 2 摄氏度，其温度足以融化上面流动的冰层。东侧的海水温度较低。资料来源：Benjamin Davison 博士/利兹大学。

在这 25 年中，科学家们计算出有近 67 万亿吨的冰被输出到海洋中，而冰架上增加的 59 万亿吨冰又抵消了这一损失，因此净损失为 7.5 万亿吨。

动画视频展示了过去 25 年南极周围冰层的变化情况，并总结了该研究项目的发现。图片来源：Planetary Visions/欧洲航天局

领导这项研究的利兹大学研究员本杰明-戴维森（Benjamin Davison）博士说："冰架退化的情况喜忧参半，这与南极洲周围的海洋温度和洋流有关。南极洲西半部暴露在暖水中，暖水会从下面迅速侵蚀冰架，而南极洲东部大部分地区目前受到海岸冷水带的保护，免受附近暖水的侵蚀。"

地理和气候差异

南极洲是一块广袤的大陆，面积是英国的 50 倍，西侧海域的洋流和风向与东侧不同，这导致西侧冰架下的海水温度升高。

地球与环境学院极地地球观测专家戴维森博士说："我们预计大多数冰架都会经历快速但短暂的收缩周期，然后缓慢地重新生长。相反，我们看到几乎一半的冰架都在缩小，而且没有恢复的迹象。"

南极洲夏季的总表面积约为 1420 万平方公里（约 550 万平方英里），比美国大陆大得多，约为澳大利亚的两倍，英国的 50 倍。南极洲是七大洲中海拔最高、最干燥、最寒冷、风力最大、最明亮的地方。它被一层平均厚度超过一英里的冰层完全覆盖，有些地方甚至厚达近三英里。这层冰经过数百万年的降雪积累而成。目前，南极冰盖包含了地球上 90% 的冰，如果融化，全球海平面将上升 200 多英尺。资料来源：美国国家航空航天局/戈达德太空飞行中心科学可视化工作室LIMA 数据提供者：Patricia Vornberger（美国国家科学研究中心）： Patricia Vornberger (SAIC) LIMA 数据由美国地质调查局 (USGS)、英国南极调查局 (BAS) 和美国国家航空航天局 (NASA) 制作。

他认为，人类引起的全球变暖很可能是冰层消失的关键因素。如果是由于气候模式的自然变化，西部冰架上应该会有一些冰重新生长的迹象。冰架漂浮在南极洲周围的海面上，是覆盖南极洲大部分地区的冰原的延伸。冰架就像冰川末端的巨大"塞子"，减缓冰川流入海洋的速度。当冰架变薄或面积缩小时，这些"塞子"就会减弱，从而导致冰川流失冰的速度加快。

研究人员在格茨冰架上观察到了一些最大的冰损失，在 25 年的研究期间，格茨冰架损失了 1.9 万亿吨冰。其中只有 5% 是由于冰裂解造成的，即大块冰脱离冰架进入海洋。其余的则是冰架底部融化造成的。

显示格茨冰架的卫星图像。在 25 年的研究期间，格茨冰架损失了 1.9 万亿吨冰。这张图片是由 2023 年 1 月至 9 月期间记录的卫星数据合成的。图片来源：欧洲航天局

同样，松岛冰架也损失了 1.3 万亿吨冰。其中约三分之一--4500 亿吨--是由于冰盖崩裂造成的。其余的则是冰架底部融化造成的。

相比之下，位于南极洲另一侧的阿梅利冰架则增加了 1.2 万亿吨冰。它周围的水域要冷得多。

对南极洲的主要评估

研究人员分析了 10 万多张卫星雷达图像，对冰架的"健康状况"进行了重大评估。如果冰架消失甚至缩小，将对南极洲的冰系统和全球海洋环流产生重大的连锁反应，而全球海洋环流是一条巨大的"传送带"，它将养分、热量和碳从这个敏感的极地生态系统中输送出去。

从冰架和冰川释放到海洋中的水是淡水。在 25 年的研究期间，研究人员估计，仅冰架就有 66.9 万亿吨淡水流入南极洲周围的南大洋。

在南大洋，浓密的咸水作为全球海洋传送带的一部分沉入海底。海水的下沉是推动海洋传送带的引擎之一。

来自南极洲的淡水稀释了海水中的盐分，使海水变得更清新、更轻盈，这就需要更长的时间下沉，从而削弱了海洋循环系统。

发表在《自然-气候变化》杂志上的另一项研究表明，这一过程可能已经开始。

利兹大学的安娜-霍格（Anna Hogg）教授也是这项研究的作者之一："这项研究取得了重要发现。我们通常认为冰架会周期性地前进和后退。相反，我们看到的是由于融化和断裂造成的持续损耗。许多冰架已经严重退化：48 个冰架在短短 25 年间损失了其初始质量的 30%以上。这是气候变暖导致南极洲发生变化的进一步证据。这项研究提供了一个基准测量值，我们可以从中看到随着气候变暖可能出现的进一步变化。"

有关南极洲近年来发生的变化的信息主要来自 CryoSat-2 和 Sentinel-1 卫星，这两颗卫星即使在阴天和漫长的极夜也能对南极洲进行监测。

2010 年发射的 CryoSat-2 是欧洲航天局的首个探索任务，也是首个专门用于监测地球极地冰原和冰川的任务。

爱丁堡大学和地球波公司的诺埃尔-古梅伦教授是这项研究的合著者之一："CryoSat-2 是监测极地环境的绝佳工具。它能够精确绘制冰架受下方海洋侵蚀的地图，从而能够对冰架的损失进行精确的量化和分区，同时也揭示了这种侵蚀是如何发生的迷人细节。"

这些卫星传感器捕捉到的细节非常丰富，科学家们能够追踪南极洲每年的变化。

欧洲航天局（ESA）地球和任务科学负责人马克-德林克沃特博士说："监测和跟踪广袤的南极大陆上的气候变化需要一个全年定期捕获数据的卫星系统。欧洲哥白尼计划的哨兵一号卫星任务满足了这一需求。与欧空局前身 ERS-1、-2 和环境卫星获取的历史数据一起，哨兵一号彻底改变了我们评估浮冰架的能力，浮冰架是质量平衡和南极冰盖健康状况的风向标。在不久的将来，我们将通过 CRISTAL、CIMR 和 ROSE-L 三项新的极地任务进一步加强对南极的监测。"