冰川学家绘制首张全南极冰盖“退却地图”南极陆地冰三十年净失面积惊人

美国加州大学尔湾分校牵头的一项为期30年的综合研究显示，南极大陆边缘与海洋接触的陆地冰在部分脆弱区域出现显著退缩，过去三十年净失去的“着陆冰”面积累计达到约1.28万平方公里，相当于“大洛杉矶地区”面积的十倍。研究结果表明，虽然南极大部分冰盖目前依然稳定，但关键区域的快速消融正在为未来海平面上升埋下隐患。

这项研究由加州大学尔湾分校冰川学家主导，联合美国宇航局喷气推进实验室（JPL）等机构，利用了来自多国航天机构和商业公司的合成孔径雷达卫星数据，对1996年以来南极冰盖“搁浅线”（即冰盖从陆地过渡到接触海水位置的分界线）进行系统追踪，并据此绘制出首张覆盖整个南极、跨越三十年的搁浅线迁移地图。论文已发表于《美国国家科学院院刊》。

研究发现，自1996年以来，南极约77%的海岸线区域搁浅线位置基本未发生迁移，显示出高度稳定性；但剩余约23%、主要位于西南极、南极半岛以及东南极部分区域的冰川则出现了集中而剧烈的退缩，共计损失了约1.282万平方公里的陆地冰，平均每年约退缩442平方公里，折算下来，约每三年就会减少一块相当于“大洛杉矶地区”面积的着陆冰。研究团队指出，这些区域也正是暖海水更容易侵入冰下、对冰盖底部产生融蚀的“伤口地带”。

在变化最剧烈的阿蒙森海与盖茨（Getz）冰川等西南极区域，多条主要冰川的搁浅线在三十年间退缩了10至40公里不等，其中松岛冰川（Pine Island）后退约33公里，被称为“末日冰川”的思韦茨冰川（Thwaites）后退约26公里，史密斯冰川（Smith）则惊人地后退了约42公里。研究人员形象地将这种局部快速退缩比喻为“一个没有到处被扎破的气球，但在被刺穿的地方，伤口非常深”。

此次成果依托的是一个跨国、多源的卫星“拼图”。研究团队汇集了欧洲空间局ERS-1/2 和 Sentinel-1、加拿大的 RADARSAT 1、RADARSAT 2 及“星座任务”、日本的 ALOS/PALSAR 与 ALOS/PALSAR-2、意大利 COSMO-SkyMed、德国 TerraSAR-X、阿根廷 SAOCOM 等多项任务数据，同时也首次大规模利用了商业合成孔径雷达数据。美国宇航局通过其“商业卫星数据获取计划”（CSDA）提供资金支持和数据访问，包括来自空中客车美国公司和位于尔湾的 ICEYE US 等企业的资料，芬兰 ICEYE 总部则在研究团队此前对思韦茨冰川快速退化的监测项目中就已与加州大学尔湾分校保持长期合作关系。

论文合著者、加州大学尔湾分校地球系统科学项目科学家伯恩德·绍伊赫尔（Bernd Scheuchl）表示，这项工作标志着美国宇航局商业卫星数据计划在极地研究领域的一个“里程碑式成果”，证明商业合成孔径雷达数据可以有效补充各国航天机构的长期观测计划，通过“虚拟星座”的方式，为关键区域提供接近“日更级”的遥感监测能力。

研究人员指出，目前他们能够较好地用暖海水侵入冰盖底部的机制来解释大部分退缩模式，尤其是在阿蒙森海和贝林斯豪森海附近的冰川区域。然而，在东北南极半岛一带，多条冰川的搁浅线同样出现明显后退，却尚未发现暖水侵入的证据，这一“反常”现象背后的驱动因素仍是未解之谜。在该地区，多块冰架在研究期前已先后坍塌，包括 Edgeworth 冰川在内的多条冰川明显退缩：Edgeworth 冰川后退约16公里，Hektoria、Green 和 Evans 等冰川的崩解前缘分别比1996年的搁浅线位置向后推进了21公里、16公里和9公里。

这份贯穿三十年的南极搁浅线记录，被视为未来一代冰盖数值模型检验自身可信度的“基准尺”。加州大学尔湾分校地球系统科学杰出教授、论文第一作者埃里克·里尼奥（Eric Rignot）强调，任何试图预测未来海平面上升的冰盖模型，都必须先在这一真实观测记录上“对得上号”，否则其边界条件或物理机制就需要重新审视和修正。这套记录同样有助于厘清不同方法在东南极质量平衡评估上出现的分歧，并准确标定南极各区域正在发生质量流失的位置与规模。

里尼奥表示，目前的结果一方面证明大约四分之三的南极冰盖仍“高度稳定”，在短期内为全球海平面提供了某种“缓冲”；但另一方面，已出现快速退缩的区域则清晰地展示了如果海洋和大气持续变暖，南极冰盖在未来可能如何响应的“预告片”。他指出，“某种程度上，我们也许该庆幸眼下并不是整个南极都在同时作出剧烈反应，否则我们面临的局面会严峻得多——但下一步会走向何方，仍取决于人类接下来如何应对气候变化。”

据介绍，本项研究团队成员来自加州大学尔湾分校、美国宇航局喷气推进实验室、法国格勒诺布尔大学、西雅图华盛顿大学，以及芬兰 ICEYE 和美国 ICEYE 分部等多家机构。研究由美国宇航局提供资助。加州大学尔湾分校方面表示，这一成果也展现出该校在地球系统科学、极地研究与多机构协同上的综合实力。