（要闻）探寻南极冰盖融化“源代码”

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这是雪龙附近冰山下的阿德利企鹅(摄于12月2日)。近日，中国第35南极考察队乘坐的极地考察船龙雪号停靠在距中山站44公里的南极中山站固定冰外海域卸货。一群帝企鹅和阿德利企鹅“相伴”，对雪龙充满好奇。新华社记者刘石平照片

日前有报道称，英国南极勘探局的一个联合科研小组利用机载冰雷达观测了南极点附近约5000平方公里的区域，发现南极冰盖底部的冰正在融化，推测融化现象可能是由异常的地热能引起的。相关研究发表在科学预警网站上。

而且冰盖下融化的水，就像南极冰盖下部涂上的一层厚厚的“润滑油”，会沿着冰盖下的河流湖泊流向南极的海岸线，进而影响冰盖的移动方向，很可能进一步影响冰盖的稳定性。那么，导致南极冰盖融化的“源代码”是什么呢？《科技日报》记者采访了相关人士。

异常地热能的来源仍然是一个有待解决的谜

冰盖是指覆盖广阔区域的极厚冰层的陆地区域。南极大陆99%以上的面积被平均厚度超过2160米的冰盖覆盖，储存了地球表面72%的宝贵淡水资源。中国气象科学研究院博士张彤告诉《科技日报》记者，由于南极洲气候寒冷，冰盖表面的冰雪融化量相对较小，影响冰盖变化的主要原因是底部的融化。

然而，最新研究发现的导致南极冰盖底部融化的异常地热来源仍是一个有待解决的难题。

英国南极调查局推测这一现象背后有两个原因。调查局地理学家汤姆·乔丹(Tom Jordan)认为，原因之一是冰层下的花岗岩含有铀、钾等放射性元素，这些放射性元素释放的热能加热了冰层。但如果只有放射性元素产生热量，热量应该不足以让冰盖逐年下沉。所以乔丹推测背后还有一个原因——冰盖下的岩床有断层，水被放射性元素融化加热，像岩床中的温泉水一样，在冰盖下不断循环加热，形成稳定的热源。但这些假说都是针对已发现的现象提出的，真正的融化原因还需要进一步研究和钻探验证。更重要的是，要扩大探测覆盖范围，才能真正找出南极冰盖融化的“源代码”。

隐藏在冰原底部的秘密需要被揭开

这次使用了一种不同于遥感的冰雷达，对南极附近约5000平方公里的区域进行了观测。冰雷达或无线电回波探测是冰川学家研究冰下南极冰盖特征的主要方法。在过去的几十年里，冰雷达被广泛用于测量冰盖的厚度、内部结构和冰下地形。这些参数是计算冰盖体积和物质平衡、重建过去冰雪堆积和消融速率、冰盖动力学和沉积过程的基础。然而，中国极地研究所副所长孙波说，由于缺乏观测数据，人类对冰盖底部环境和冰岩相互作用的了解非常有限。

世界各地的科学家研究南极冰盖这么多年，他们对冰盖变化现象的认识还只是冰山一角。“现有的冰盖变化的科学理论无法解释冰盖变化如此迅速的现象，科学家们对此十分困惑。”孙波说，正因为如此，越来越多的科学家推测，造成冰盖不稳定的“看不见的手”应该藏在冰盖的底部。一旦对冰盖底部环境和过程的探索取得突破，南极冰盖科学将会有快速的发现。

但是由于卫星遥感技术只能观测到冰盖的表面信息，而无法获得冰盖内部和底部的变化特征和关键过程，因此，迄今为止，人类还不能准确理解和掌握导致冰盖融化的关键过程和机制，也不能准确预测冰盖未来的变化。

然而，南极巨大冰盖的任何微小变化都会对全球海平面、水循环、大气和海洋环流产生重大影响，进而引发一系列社会和环境问题。

冰盖的融化导致全球海平面加速上升，不仅对自然环境和生态系统产生深刻影响，也对全球沿海地区的社会经济造成危害。长期以来，冰盖融化和海平面上升问题不仅是全世界科学家的研究热点，也是人类面临的严峻挑战。从演化史来看，南极冰盖发生过多次，在几十年的时间尺度上，由于冰量的变化，海平面迅速上升了数米。

然而，由于缺乏对冰盖融化的了解，对全球海平面未来变化的准确预测困扰了科学家30年。

南极冰盖正在变薄还是变厚

如果南极冰盖完全融化，全球海平面将上升58.3米。但是以前的报道都说南极冰盖融化增厚。是变薄还是变厚？

张彤告诉记者，南极冰盖的增厚或变薄是由物质的增减量决定的，这在学术上被称为“物质平衡”。物质增加的主要来源是降水(雪)，物质损失有两种，一种是冰盖的融化，包括表层和底层的融化，另一种是冰川流入海洋并最终融化。

近30年来，随着卫星遥感技术和冰盖遥感观测研究的深入发展，科学家对不断变化的南极冰盖有了基本认识。最新的卫星遥感研究表明，作为典型的海洋冰盖，物质的流失正在加速，冰川退缩是不争的事实。而东南极冰盖似乎也在“冬眠”。“目前在整个东南极，物质大致处于平衡或略有增加的状态，即通过降水(雪)获得的量大于融化流入海洋的量。”张彤指出，“判断南极冰盖是增厚还是变薄取决于具体的地理位置。”

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南极冰架衰落的背后是谁

冰在重力作用下，从南极内陆高原缓慢流向海岸，其延伸到海面的部分称为冰架。冰架断裂，就成了冰山，冰山最后融化在海里。

在张彤看来，由于与海洋的接触，冰架底部的融化要显著得多，在一些地方每年达到几十米。大多数地区每年大约几米到十几米。

几年前，北京师范大学全球变化与地球系统科学研究所所长程晓河和他的团队收集了2005年至2011年南极外围地区1万多颗雷达卫星的图像数据，并对这些海量原始数据进行了精细的分析和解释，准确测量了整个南极空周围所有冰架中1平方公里以上规模的解体事件。

“研究发现，尽管南极大陆周围的一些大型冰架正在缓慢增长，但许多较小的冰架正在迅速瓦解和缩小。这些经常碎裂的冰架也在变薄。”程潇在接受记者采访时说，以前的研究表明，在气候变化的情况下，温暖的深水流入南极冰架底部的空腔，这加剧了冰架底部的融化，导致冰架变薄。但他也指出，虽然业界已经认识到冰架下降是南极冰流失的主要途径之一，但南极冰架解体和底部融化对冰架下降的贡献率及其相互关系仍是一个未解之谜。(记者陈郁)