南極一座冰川15個月退15英里，科學(xué)家看到了什么

2022年初到2023年春天，南極半島東側(cè)的赫克托里亞冰川做了一件讓冰川學(xué)家們屏住呼吸的事——它在15個月里向后退了大約25公里，相當(dāng)于15英里。這個速度創(chuàng)下了現(xiàn)代觀測史上 grounded ice（ grounded ice 指 resting on bedrock、直接坐落在基巖上的冰體，而非漂浮在海上的冰架）最快退縮紀(jì)錄。

事情的高潮發(fā)生在其中兩個月：冰川末端一口氣后退了8公里多。用研究者的話說，這座冰川從"看起來還算穩(wěn)定"到"幾乎 overnight 般快速解體"，轉(zhuǎn)折來得又快又猛。

NASA 地球觀測站最近發(fā)布了這項(xiàng)研究的詳細(xì)分析。我們不妨順著時間線，看看這座冰川到底經(jīng)歷了什么，以及科學(xué)家從中學(xué)到了什么關(guān)于冰川穩(wěn)定性的新認(rèn)識。

一、冰川的"雙重身份"：為什么 grounded ice 的流失更值得關(guān)注

赫克托里亞冰川位于南極半島，它的結(jié)構(gòu)很有代表性：從陸地發(fā)源，向外延伸，末端形成一片漂浮在海上的"冰舌"（ice tongue）。這種結(jié)構(gòu)在南極冰川中很常見，但赫克托里亞的特殊之處在于，它失去的不只是漂浮的冰舌，還有一大塊 grounded ice——也就是直接坐落在基巖上的冰體。

這里需要區(qū)分兩個概念。漂浮的冰架或冰舌融化，對海平面沒有直接影響，就像你杯子里浮著的冰塊融化，水位不會上升。但 grounded ice 不同，它原本被"鎖"在陸地上，一旦流入海洋，就會實(shí)實(shí)在在增加海水總量。

研究人員通過多種遙感數(shù)據(jù)分析確認(rèn)，赫克托里亞這次失去的 grounded ice 規(guī)模可觀。雖然這座冰川本身在南極算是"小塊頭"——跟那些動輒上百公里寬的大冰川沒法比——但科學(xué)家警告說，如果類似的過程發(fā)生在更大的冰川身上，后果會嚴(yán)重得多。

二、時間線：一場跨越二十年的連鎖反應(yīng)

要理解2022-2023年的這次崩塌，得從二十多年前說起。

2002年： Larsen B 冰架解體

2002年，拉森B冰架（Larsen B Ice Shelf）在短短幾周內(nèi)迅速崩解消失。這座冰架曾經(jīng)像一道屏障，擋在赫克托里亞冰川和海洋之間，緩沖著海浪和溫暖海水的沖擊。屏障消失后，赫克托里亞和周邊冰川開始逐年變薄、后退。

2011年：意外的喘息

事情在2011年出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。拉森B海灣內(nèi)，固定冰（landfast sea ice，即與海岸或海底凍結(jié)在一起的海冰，不像浮冰那樣隨流漂移）擴(kuò)張到了足夠的范圍，恰好抵住了赫克托里亞冰川的末端。這種"臨時支架"讓冰川重新獲得支撐，開始緩慢向前推進(jìn)。

對冰川學(xué)家來說，這段時期是個有趣的觀察窗口：它證明了海冰分布對冰川動態(tài)有實(shí)實(shí)在在的影響，但這種影響能持續(xù)多久，當(dāng)時誰也說不準(zhǔn)。

2022年1月：最后一根稻草

2022年1月，那片固定冰突然破裂。研究人員推測，強(qiáng)烈的海洋涌浪可能是罪魁禍?zhǔn)住坷藗鬟f到海灣深處，震碎了原本就脆弱的海冰結(jié)構(gòu)。支撐一旦消失，赫克托里亞冰川立刻重新進(jìn)入快速變化模式。

接下來的15個月，就是開頭提到的那場"創(chuàng)紀(jì)錄撤退"。

三、衛(wèi)星看到了什么

由于南極天氣多變，云層頻繁遮擋，研究人員沒能捕捉到崩潰過程的每一幀畫面。目前最完整的 Landsat 衛(wèi)星影像來自撤退發(fā)生約一年后——2023年3月的無云圖像剛好覆蓋了整個區(qū)域。

但這并不妨礙科學(xué)家還原事件全貌。通過整合多種遙感數(shù)據(jù)——包括測量冰面高程變化的衛(wèi)星、追蹤冰川流速的雷達(dá)數(shù)據(jù)等——研究團(tuán)隊(duì)拼湊出了撤退的完整圖景。

數(shù)據(jù)顯示，撤退高峰期的那兩個月，冰川末端平均每天后退超過130米。這種速度在 grounded ice 的觀測史上沒有先例。

一個值得注意的細(xì)節(jié)是：劇烈撤退之后，赫克托里亞冰川的末端在2023年基本穩(wěn)定了下來，不再繼續(xù)快速后退。但附近的格林冰川（Green Glacier）仍在持續(xù)縮減。這種"鄰居不同步"的現(xiàn)象說明，即便在相近區(qū)域，每座冰川的響應(yīng)節(jié)奏也可能因局部地形、海洋條件而異。

四、冰川形狀如何"放大"了崩潰速度

這項(xiàng)研究的一個重要發(fā)現(xiàn)是：赫克托里亞冰川的"身材"和"地基"條件，在很大程度上決定了它能退得多快。

研究人員指出，該冰川末端所在的基巖區(qū)域相對平坦。這意味著一旦支撐力減弱，冰體可以"順暢地"向后滑動，沒有太多地形起伏來拖慢速度。相比之下，如果基巖是深槽或起伏地形，冰川后退可能會受到更多摩擦和幾何約束。

此外，冰川失去冰舌后，溫暖海水更容易長驅(qū)直入，接觸到原本被保護(hù)在深處的 grounded ice。這種"海洋驅(qū)動的失穩(wěn)"（ocean-driven instability）是南極冰川研究中的熱門話題——它描述的是一種自我強(qiáng)化的過程：冰退得越多，海水接觸面越大，融化越快，進(jìn)而加速更多冰的流失。

赫克托里亞的案例提供了一個相對"干凈"的研究樣本：它規(guī)模適中，變化迅速，且發(fā)生在衛(wèi)星觀測密集的年代。科學(xué)家可以借此檢驗(yàn)和完善關(guān)于冰川不穩(wěn)定性的理論模型。

五、小冰川，大問號

赫克托里亞冰川本身對全球海平面的貢獻(xiàn)有限。但研究人員反復(fù)強(qiáng)調(diào)，真正令人擔(dān)憂的是"如果"。

南極有幾座巨型冰川——比如思韋茨冰川（Thwaites Glacier）、松島冰川（Pine Island Glacier）——它們體量巨大，且同樣面臨海洋變暖的威脅。如果這些大冰川經(jīng)歷類似赫克托里亞的快速崩潰，時間尺度可能從"世紀(jì)"壓縮到"十年"，對海平面上升預(yù)測將是顛覆性的改變。

當(dāng)然，科學(xué)家目前還不能確定這種"如果"有多大可能性。赫克托里亞的基巖地形、海冰配置、海洋條件都是獨(dú)特的組合，其他冰川未必會復(fù)制同樣的劇本。但這項(xiàng)研究至少證明了一件事：南極冰川的穩(wěn)定性邊界，可能比過去認(rèn)為的更脆弱，更敏感。

六、還有什么沒搞懂

研究團(tuán)隊(duì)在分析中也留下了明確的"未知"清單。這些未知不是疏忽，而是科學(xué)誠實(shí)的表現(xiàn)——它們指向了下一步研究的方向。

首先，2022年1月固定冰破裂的具體機(jī)制還需要更多數(shù)據(jù)。研究人員提到了海洋涌浪的可能性，但涌浪的強(qiáng)度、來源、傳播路徑都還是推測性的。南極半島周邊的海冰-海洋-大氣相互作用，觀測網(wǎng)絡(luò)仍然稀疏。

其次，赫克托里亞冰川在2011-2022年間的"相對穩(wěn)定期"里，內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生了哪些變化？冰層是否因?yàn)殚L期變薄而變得更容易斷裂？這些問題關(guān)系到如何預(yù)測其他冰川的"臨界點(diǎn)"。

最后，撤退之后的"新穩(wěn)定"能維持多久？冰川末端現(xiàn)在處于什么狀態(tài)？這些都需要持續(xù)監(jiān)測。

七、一點(diǎn)個人化的觀察

讀這項(xiàng)研究時，有一個細(xì)節(jié)讓我反復(fù)想了幾次：2011年那片"意外"的固定冰。

它本來不是冰川系統(tǒng)的一部分，只是氣候波動中的一次偶然——恰好那年海冰多，恰好分布在那個位置，恰好撐住了冰川末端。然后它撐了十一年，又在一次風(fēng)暴或涌浪中消失。冰川的命運(yùn)，就這樣被一片"臨時 scaffolding"的存廢所左右。

這提醒我們，南極的冰蓋不是一個靜態(tài)的冰塊，而是一個充滿反饋、閾值和偶然性的動態(tài)系統(tǒng)。有些變化是線性的、可預(yù)期的；有些則像赫克托里亞這樣，在特定條件下突然"跳"到一個新狀態(tài)。

對于習(xí)慣用"平衡"思維理解自然的人來說，這種"非線性"可能不太直觀。但越來越多的觀測表明，地球系統(tǒng)的某些部分確實(shí)會以這種方式運(yùn)作——穩(wěn)定累積，然后驟然釋放。

赫克托里亞冰川的15個月，或許就是這種非線性的一個注腳。它不大，但它清晰。它發(fā)生在我們能觀測、能記錄、能分析的時代，這本身就是科學(xué)上的幸運(yùn)。至于這種幸運(yùn)能轉(zhuǎn)化為多少預(yù)警能力，還要看接下來多少座冰川會被納入類似的密切監(jiān)視——以及我們能從它們的"意外"中學(xué)到多少。