防走失，電梯直達(dá)

來(lái)源：環(huán)球科學(xué)

作者：不周

圖片來(lái)源：Unsplash/Pixabay

從航測(cè)飛機(jī)上俯瞰南極冰蓋，目之所及是一望無(wú)際、潔白廣闊的冰原，看上去靜悄悄的。但如果從衛(wèi)星圖像上看，從冰蓋內(nèi)陸出發(fā)向冰蓋邊緣方向，其實(shí)遍布著放射狀的暗色通道。在這些狹長(zhǎng)的區(qū)域里，冰川正悄然移動(dòng)，其速度可達(dá)每年1000米以上。這些冰蓋上的高速冰河被稱(chēng)為冰流，它們攜帶著大片冰體一路流入海洋，每年會(huì)造成數(shù)十億噸的冰質(zhì)量損失。

Sentinel-1衛(wèi)星于2022年拍攝的多特森冰架圖像。

圖片來(lái)源：Contains modified Copernicus Sentinel data (2022), processed by ESA.

事實(shí)上，南極洲90%的冰質(zhì)量損失都是通過(guò)冰流流失的，格陵蘭島也有50%的冰通過(guò)冰流損失?？梢哉f(shuō)，冰流是冰體流失最主要的方式，也是最直接影響全球海平面上升的因素。而在普通“慢冰”中，宛如高速公路一般的冰流一旦發(fā)生變化，其影響很可能會(huì)波及如今格外脆弱的冰蓋系統(tǒng)，進(jìn)而造成災(zāi)難性的海平面上升等事件。因此，數(shù)十年來(lái)，冰川學(xué)家一直密切關(guān)注著冰流的動(dòng)向，以便及時(shí)理解冰蓋穩(wěn)定性，完善氣候模式。

在西南極洲，除了全球矚目的末日冰川——思韋茨冰川（Thwaites Glacier），和它的近鄰松島冰川（Pine Island Glacier），還有較小的波普、史密斯和科勒冰川（Pope, Smith and Kohler Glaciers，PSK）以及其他冰川。在過(guò)去數(shù)十年間，西南極區(qū)域的冰川和冰流的變化顯著，尤其是流入阿蒙森海灣的多條冰流流量增加，導(dǎo)致南極洲損失了大量冰體。

克羅森冰架和多特森冰架

圖片來(lái)源：ESA

盡管思韋茨冰川和松島冰川是造成冰損失的“主力”，但PSK區(qū)域冰川變薄以及冰流加速的速度均比其他臨近區(qū)域更快，這無(wú)疑引起了冰川學(xué)家的警覺(jué)。最近，英國(guó)利茲大學(xué)（University of Leeds）的研究團(tuán)隊(duì)就將目光對(duì)準(zhǔn)了PSK的8條冰流，希望能揭示冰流變化會(huì)如何影響與思韋茨冰架臨近的兩個(gè)重要冰架——多特森冰架和克羅森冰架。考慮到人類(lèi)活動(dòng)近幾十年對(duì)全球氣候的影響，冰川學(xué)家對(duì)冰流加速倒是早有預(yù)期。但令人震驚的是，在冰流加速的“大流”中，有一條冰流“特立獨(dú)行”地減慢了。也正是由于這個(gè)冰流中的異類(lèi)，研究團(tuán)隊(duì)捕捉到了一個(gè)意想不到的“偷冰海盜”。這項(xiàng)研究已于5月8日發(fā)表于《冰凍圈》（The Cryosphere）雜志。

衛(wèi)星追蹤冰川流動(dòng)

很難想象，要如何在一片白茫茫中捕捉這些巨大冰川的移動(dòng)，甚至還要精準(zhǔn)測(cè)量其流速。好在，近些年各國(guó)在地球觀測(cè)領(lǐng)域投入了大量研發(fā)精力，歐盟的哥白尼計(jì)劃（Copernicus Programme）正是其中之一。哥白尼計(jì)劃發(fā)射的第一顆衛(wèi)星，合成孔徑雷達(dá)（SAR）衛(wèi)星Sentinel-1A于2014年升空，兩年后Sentinel-1B也發(fā)射升空。這兩顆衛(wèi)星組成的星座，能穿透云層，觀測(cè)冰面或附近的可見(jiàn)特征（比如冰裂縫或裂谷）的位移，從而精準(zhǔn)測(cè)量冰體的移動(dòng)速度。

通過(guò)分析這兩顆衛(wèi)星從2015年1月至2022年12月收集的數(shù)據(jù)，研究人員制作出了這些冰流在2015-2022年間、分辨率達(dá)100米*100米的年度冰流速度和冰流速誤差圖。而為了拉長(zhǎng)時(shí)間跨度，研究人員還引入了美國(guó)航空航天局（NASA）MEaSURE項(xiàng)目結(jié)合光學(xué)和雷達(dá)圖像生成的冰流速度數(shù)據(jù)集，這組數(shù)據(jù)覆蓋了2005年6月至2017年5月。結(jié)合兩部分?jǐn)?shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)終于獲得了一條長(zhǎng)達(dá)17年半的的冰川運(yùn)動(dòng)記錄。

2005-2022年間多個(gè)冰川的冰流速度變化圖像。

圖片來(lái)源：ESA (data source: Selley et al., 2025, University of Leeds)

依照時(shí)間順序，研究人員提取了PSK區(qū)域8條冰流的速度變化。結(jié)果顯示，自2005年以來(lái)，有7條冰流明顯加速，其中4條在冰流與海洋交界的接地線處，流速增長(zhǎng)幅度超過(guò)60%，而變化最劇烈的史密斯西冰川冰流速度在此期間幾乎翻了一倍（87%）。到2022年，有六條冰流的平均流速超過(guò)700米/年，相當(dāng)于一年前進(jìn)7個(gè)足球場(chǎng)的長(zhǎng)度，這對(duì)于冰流已經(jīng)是相當(dāng)高的速度了。

真·冷酷偷盜者

不過(guò)，科勒西冰川這條冰流是個(gè)奇特的例外——它的流速不增反減，其冰流速度自2012年開(kāi)始持續(xù)放緩，到了2022年竟比2005年還慢了10%。而與之呈鮮明對(duì)比的是，它的鄰居科勒東冰川和史密斯西冰川的冰流流速變化在8條冰流中遙遙領(lǐng)先，2022年的流速比2005年快了約560米/年。

2005-2022多個(gè)冰川冰流速度變化數(shù)據(jù)。

圖片來(lái)源：ESA (data source: Selley et al., 2025, University of Leeds)

更引人注目的是，研究人員還發(fā)現(xiàn)PSK中的兩條冰流方向出現(xiàn)了明顯改變。在科勒西冰川和科勒東冰川的分界處，研究人員觀測(cè)到冰流在2019年向東旋轉(zhuǎn)了約8度。而這種旋轉(zhuǎn)可能導(dǎo)致冰流從科勒西冰川重新定向至科勒東冰川。

“我們認(rèn)為，科勒西冰川觀測(cè)到的減速現(xiàn)象可能就源于冰流轉(zhuǎn)向，”利茲大學(xué)地球與環(huán)境學(xué)院的博士研究生希瑟·賽利（Heather Selley，這項(xiàng)研究的第一作者）表示，“這是由于科勒西冰川表面坡度的巨大變化，而這又源于其臨近冰川變薄速度的巨大差異?！笔聦?shí)上，當(dāng)冰流速度加快時(shí)，冰層會(huì)被更劇烈地拉伸并變薄。由于科勒東冰川的流動(dòng)速度越來(lái)越快，變薄速度也越來(lái)越快，它開(kāi)始“竊取”科勒西冰川的冰。

2015-2022年間，流入西南極洲克羅森冰架和多特森冰架多個(gè)冰川的平均速度和方向，其中箭頭表示流向的變化。

圖片來(lái)源：ESA (data source: Selley et al., 2025, University of Leeds)

“這就像是一種‘盜冰’行為，冰流從一個(gè)冰川轉(zhuǎn)向另一個(gè)冰川，加速融化的冰川其實(shí)是從正在減速的鄰居那‘偷’冰，”賽利說(shuō)道，“而我們此前從不知曉冰流可以在如此短的時(shí)間里‘偷走’其他冰川的冰，這一發(fā)現(xiàn)實(shí)在令人著迷?！?/p>

事實(shí)上，此前冰川學(xué)家普遍認(rèn)為，冰流轉(zhuǎn)向是一個(gè)極其漫長(zhǎng)的過(guò)程，可能需要數(shù)百年甚至上千年時(shí)間。這也是為何這次的新發(fā)現(xiàn)如此令人震驚?！翱评瘴鞅ū鞯霓D(zhuǎn)向極大地改變了流入多森冰架和克羅森冰架的冰質(zhì)量通量，“利茲大學(xué)地球與環(huán)境學(xué)院地球觀測(cè)教授安娜·霍格（Anna Hogg）表示，“這可能在維持多特森冰架和加速克羅森冰架惡化情況方面發(fā)揮了重要作用。”顯然，冰流轉(zhuǎn)向是現(xiàn)代冰蓋動(dòng)力學(xué)中一個(gè)重要的新過(guò)程，它對(duì)于理解當(dāng)前冰川的結(jié)構(gòu)變化，及冰川系統(tǒng)未來(lái)的演化至關(guān)重要。

論文鏈接：

https://tc.copernicus.org/articles/19/1725/2025/

https://en.wikipedia.org/wiki/Ice_stream

https://www.antarcticglaciers.org/antarctica-2/west-antarctic-ice-sheet-2/west-antarctic-ice-sheet/

https://environment.leeds.ac.uk/see/news/article/5954/satellites-observe-glacier-committing-ice-piracy

https://www.discovermagazine.com/environment/glacier-in-antarctica-caught-committing-ice-piracy-from-its-neighbor

https://www.antarcticglaciers.org/glaciers-and-climate/observing-and-monitoring-glaciers-and-ice-sheets/measuring-glacier-velocity/