南极冰架正在“悄无声息”地消失
南极冰架正在“悄无声息”地消失
南极冰架正在悄然消失，但这一过程并非如人们想象的那样，由巨大的冰山崩解主导。最新研究揭示了一个令人震惊的事实：频繁发生的小规模冰崩，才是导致南极冰架消失的主要原因。
这一发现来自佛罗里达大学地质科学助理教授Emma MacKie博士和地理学助理教授Katy Serafin博士领导的研究团队。他们通过分析1976年至2023年长达47年的卫星数据，首次聚焦于大规模冰崩事件，揭示了南极冰架消失背后鲜为人知的真相。
“千刀万剐”式的消失
冰崩是冰架上冰块断裂形成冰山的过程，这一现象越来越受到气候变化的影响。对于极大的冰山而言，这一过程通常较为缓慢，通常从小裂缝开始，裂缝扩展至冰架，最终形成完整的冰山。
这些裂缝的形成和扩展可以通过卫星数据进行追踪，但由于裂缝形成具有随机性，并且派遣科学家现场观测的风险较大，因此很难预测未来何时会发生冰崩事件。虽然小规模的冰崩事件较为常见，但大规模的冰崩事件——例如超过100平方公里的冰块断裂——则极为罕见。
这项研究首次聚焦于这些大规模的冰崩事件。尽管团队使用了1976年至2023年的47年卫星数据，但样本量依然较小。为了解决这一挑战，研究团队采用了极值理论，这是一种在研究稀有自然灾害(如重大地震、极端洪水或火山喷发)时使用的统计分析方法。作为极端洪水专家，Serafin对于这种数据分析并不陌生。
Serafin表示：“与事件规模和频率相关的统计模型已经被用于估算罕见的洪水事件，比如百年一遇的洪水。现在，随着卫星图像可以更稳定地追踪大规模冰崩事件，我们想尝试是否可以将这些工具应用于了解这些巨大冰崩事件发生的可能性。”
利用这种方法，团队分析了卫星记录中的极端冰崩事件，并开发了模型来预测这些事件随时间变化的可能性。在创建模型的过程中，研究人员还开发了预测大规模冰崩事件规模的情景。根据他们的估算，百年一遇的冰山可能达到6,100平方公里，略大于2017年断裂的、类似特拉华州大小的冰山。百年一遇的事件可能产生一个约45,000平方公里的冰山，稍大于整个丹麦国土的面积。
MacKie说道：“百年一遇的冰山将是观测记录中最大的一次，它将对冰架稳定性和海洋过程产生重大影响。”
研究团队发现，在过去半个世纪里，冰山的规模没有增大，冰山的最大表面积出现在1986至2000年之间。这表明，极端冰崩事件与气候变化并无直接关联，尽管由于气候变化，整体冰架的损失有所增加。虽然极端冰崩事件仍然罕见，并可能是更大自然周期的一部分，但在过去半个世纪里，频繁的小规模冰崩事件主导了南极冰架的消失过程。
融水量远超预期
另一项发表在英国《自然·地球科学》期刊上的研究进一步揭示了南极冰架融化的严重性。研究发现，在南极夏季温度最高的1月，南极洲冰架上57%的融水以雪泥形式存在，而这些融水量通常被区域气候变化模型所忽视。
英国剑桥大学等机构的研究人员通过训练机器学习模型，分析了57个南极大陆冰架2013至2021年间每个月的地表融水记录，以及绘制南极冰架雪泥地图，发现在1月，也就是南极洲总融水面积最大的时候，南极洲冰架上57%的融水以雪泥，也就是被水浸泡的雪的形式存在。其余的融水则存在于地表池塘和湖泊中。
研究人员表示，人们通常用卫星图像绘制融水地图，但是从图像上用肉眼只能识别融水湖泊等，雪泥因为看起来像云的阴影而难以辨认。机器学习模型可以使用光线波长等更多卫星信息来判断哪些区域是雪泥，从而为更加准确地测量冰架融水量提供了可能。
研究发现，在5个主要冰架区域，地表融水导致的南极冰架融水量比标准气候模型预测的结果高2.8倍。这一发现意味着，南极冰架的融水量远高于以往的预测，冰架融化的程度可能比之前认为的更为严重。
气候变化与冰架稳定性的关系
这些研究发现对理解气候变化与南极冰架融化的关系具有重要意义。虽然极端冰崩事件仍然罕见，并且可能遵循自然周期，但频繁的小规模冰崩事件和超出预期的融水量表明，气候变化正在以前所未有的方式影响着南极冰架的稳定性。
冰架的融化不仅影响着全球海平面的上升，还可能改变海洋环流和全球气候系统。这些发现提醒我们，面对气候变化带来的挑战，需要更加精准的监测手段和更深入的科学研究，以便更好地预测和应对未来可能出现的极端气候事件。
随着科技的进步和研究的深入，人类对南极冰架融化的认识正在不断深化。这些最新的研究发现为我们提供了新的视角，帮助我们更准确地理解气候变化对南极冰架的影响，也为未来的环境保护和气候政策制定提供了科学依据。