在過去的二十年裡，點綴南極洲海岸的大型漂浮冰平臺一直在變薄，並且正在以越來越快的速度變薄，這可能至少部分是由於全球變暖造成的。科學家們擔心這對顯著海平面上升的影響。
冰架——其中一些比加利福尼亞州還大，厚度達數十到數百碼——是南極冰蓋系統的關鍵，像門擋一樣，阻擋著流入冰川的數百萬立方英里的冰。隨著冰架變薄，它們後面的巨大冰河可能會湧入大海。
南極洲蘊藏著大量的冰，如果全部融化，足以使海平面上升超過200英尺。這需要數百年甚至數千年的時間，但最近冰架的變薄意味著南極洲對海平面上升的貢獻率已經增加，並且還在加速。
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雖然人們已經知道許多冰架正在變薄，冰川正在更快地流入大海，但這項研究是“一系列真正重磅研究中的又一項”，它利用衛星資料來展示南極洲變化的程度和地點，位於科羅拉多州博爾德市國家冰雪資料中心的冰川學家泰德·斯坎博斯說。斯坎博斯沒有參與這項研究。
“已經積累了一些非常大的變化，”該研究的作者，加利福尼亞州斯克裡普斯海洋研究所的冰川學家海倫·阿曼達·弗裡克說。
精妙的平衡
冰架的融化或冰山崩解本身並不是氣候變化的跡象。它們是自然的程序，有助於保持冰川質量的平衡：落在大陸內部的雪為冰川增加冰，而冰架融化和冰山崩解透過損失與增加的冰量大致相同的冰來保持冰川的平衡。
問題在於當冰架損失的質量超過冰川增加的質量時。
“如果冰架處於平衡狀態，它們就不應該損失體積，”弗裡克說。
這種平衡是弗裡克和她的研究生費爾南多·保羅一直在研究的，當時他們將來自歐洲航天局三個重疊任務的 18 年衛星資料（從 1994 年到 2012 年）拼接在一起，這些任務使用雷達高度計測量了南極洲冰架的體積。
他們的發現是，在這段時間內，巨大的冰架總體上每年損失約 30 到 50 立方英里的冰。而且在此期間，冰損失的速度平均每年加快 7 立方英里。
“所以存在損失，但損失正在增加，”費爾南多·保羅說，他是 3 月 27 日出版的《科學》雜誌上詳細介紹的這項研究的主要作者。
所有三位科學家都表示，這項研究表明，關於這種長時間尺度的資訊對於瞭解南極洲融化的大局至關重要；弗裡克說，對於一項僅持續幾年的研究，“一些冰架的反應方式與長期以來的反應方式並不完全相同”。
“巨大的損失”
對於特定的冰川和南極洲的不同地區，情況各不相同，西南極洲的冰損失比東南極洲多得多，西部特定冰川的冰損失也更多。
西南極洲一直是南極氣候研究的重點，部分原因是那裡有明顯的融化跡象，以及近幾十年發生了一些壯觀的冰架崩塌事件。
衛星資料顯示，總體而言，該大陸的這一半冰架的平均損失率增加了 70%。阿蒙森海和別林斯高晉海地區損失率尤其高；雖然這兩個地區佔西南極洲冰架面積的不到 20%，但它們貢獻了研究期間那裡損失的體積的 85% 以上。
阿蒙森海灣的一個特定冰川在研究的 18 年期間損失了 18% 的厚度。
保羅說，對於一個像所有其他冰架一樣已經存在了數十萬年的冰架來說，“這是一個巨大的損失”。
與此同時，東南極洲直到最近一直被認為更穩定，因為它的冰川位於海平面以上的陸地上，並且周圍的水域被認為更冷。最近的研究表明，關於東南極洲冰川的脆弱性還有很多需要了解的地方，東南極洲的冰量比西南極洲多得多。最近的研究表明，託滕冰川下方的海床中有水道，這將使其比以前認為的更容易受到暖水湧入的影響，儘管尚未在那裡檢測到這種暖水。
新研究中的衛星資料顯示，在研究期間的前半部分，東南極洲冰川總體上增加了質量，然後在後半部分，這種趨勢趨於平緩。在單個冰川的層面上，一些冰川仍在增加質量，而另一些冰川（如託滕冰川）則變薄了。
弗裡克說，東南極洲冰架速度趨於平緩表明，需要更多關注該大陸的東半部分，因為“如果你忽視那些沒有變化的冰架”，那麼如果它們突然開始變化，你可能會錯過一些東西。
“冰上靴子”
擁有這種關於南極洲冰架變薄的長期記錄是瞭解變薄背後的過程以及它們未來可能如何持續下去的關鍵。
在西南極洲，人們認為大部分變薄是由從下方侵蝕冰架的暖水造成的，這是盛行風變化的結果，可能與全球變暖有關。
保羅和弗裡克說，資料顯示了這種融化的特徵性特徵，這種融化發生在所謂的接地線，即冰川最後接觸陸地並且冰架開始的點。其他最近對冰川進行的研究也支援了這一觀點，甚至表明西南極洲的一些冰川已經達到了其退縮和融化現在不可逆轉的地步。
東部的情況更加不明朗，部分原因是那裡的工作做得少得多。不過，保羅說，這項研究表明，東南極洲冰架“實際上也容易發生巨大變化”。
阿蒙森海灣看到的最大的冰損失率意味著，如果這些冰架繼續以相同的速度損失，那麼它們可能會在一個世紀內消失。當然，“100 年後會發生什麼，我們無法知道，”保羅說，這就是為什麼準確理解“我們看到的這些變化背後的原因、機制是什麼”如此重要的原因。
為此，你需要斯坎博斯所說的“冰上靴子”——將研究人員和裝置放置在冰架上的任務，以獲得關於推動它們的力量的更詳細的資訊。
保羅說，這並不容易推銷，因為“南極洲的環境可能是最難工作的環境之一”。但人們希望，新的衛星任務，以及遠端操作潛艇和其他技術，可以幫助我們建立對最南端大陸所起作用的力的認識。
正如這項研究清楚表明的那樣，斯坎博斯說，我們需要持續監測這種環境，因為“我們正面臨著一個以我們不希望的方式變化的星球。”
本文經氣候中心許可轉載。該文章於 2015 年 3 月 26 日首次發表。