新发现标志着南极冰川迅速衰减

Thwaites冰川。学分：NASA / OIB /杰里米·哈贝克（Jeremy Harbeck）

美国国家航空航天局（NASA）领导的一项新研究表明，巨大的空洞-曼哈顿面积的三分之二，高将近1000英尺（300米）-位于南极西部的Thwaites冰川的底部，这是令人不安的发现之一。研究结果强调，在计算全球海平面响应气候变化将以多快的速度增长时，需要对南极冰川的底面进行详细观察。

研究人员预计将在Thwaites的底部发现冰和基岩之间的缝隙，海水可以流入其中并从下面融化冰川。然而，新发现的漏洞的大小和爆炸性的增长速度令他们感到惊讶。它足够大，可以容纳140亿吨冰，并且在过去三年中大部分冰融化了。

加州大学欧文分校的埃里克·里格诺特（Eric Rignot）和位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的美国宇航局喷气推进实验室说：“多年来，我们一直在怀疑Thwaites没有紧紧固定在其下面的基岩上。”Rignot是这项新研究的合著者，该研究今天发表在《科学进展》上。他说：“由于有了新一代卫星，我们终于可以看到细节了。”

该空洞是由美国国家航空航天局（NASA）的“冰桥行动”（IceBridge）中的穿透冰雷达发现的，该行动始于2010年，旨在研究极地地区与全球气候之间的联系。研究人员还使用了意大利和德国星载合成孔径雷达星座中的数据。这些非常高分辨率的数据可以通过一种称为雷达干涉测量的技术进行处理，以揭示下面的地面如何在图像之间移动。

该研究的主要作者，JPL的Pietro Milillo说：“冰川下方的空腔大小在融化中起着重要作用。”“随着更多的热量和水进入冰川之下，它融化的速度会更快。”

2011年至2017年，Thwaites冰川接地线的表面高度变化，下沉区域为红色，上升区域为蓝色。不断增长的空腔（红色质量，中心）引起最大的下沉。斑驳的区域（左下方）是产犊的场所。等高线显示基岩地形。学分：NASA / JPL-加州理工学院

冰盖的数值模型使用固定的形状来表示冰下的空腔，而不是允许空腔发生变化和增长。这一新发现暗示着这种局限性很可能导致那些模型低估了Thwaites失去冰川的速度。

大约佛罗里达州的面积，Thwaites冰川目前约占全球海平面上升4％的原因。它拥有足够的冰，足以将世界海洋抬高2英尺（65厘米）多一点，并支撑邻近的冰川，如果所有冰块丢失，它们将使海平面再升高8英尺（2.4米）。

Thwaites是地球上最难到达的地方之一，但是它将比以往任何时候都广为人知。美国国家科学基金会和英国国家环境研究委员会正在进行为期五年的实地项目，以回答有关其工艺和功能的最关键问题。国际Thwaites冰川合作组织将于2019-20年夏天在南半球开始其野外试验。

科学家如何测量冰损失

长期无法从地表监测南极冰川。取而代之的是，科学家使用卫星或机载仪器数据来观察随着冰川融化而改变的特征，例如其流速和表面高度。

另一个变化特征是冰川的接地线-靠近大陆边缘的地方，它从床上升起并开始在海水上漂浮。许多南极冰川超出其地线延伸数英里，并漂浮在广阔的海洋上。

就像卸去货物的重量后停靠的船又可以漂浮一样，失去冰重的冰川也可以漂浮在曾经粘着的土地上。发生这种情况时，接地线将向内陆撤退。这使更多的冰川底面暴露于海水中，从而增加了其融化速度加快的可能性。

不定期撤退

对于Thwaites，“我们正在发现不同的撤退机制，” Millilo说。在冰川长100英里（160公里长）的各个部分，不同的过程使接地线的后退速度和冰的流失速度不同步。

巨大的空腔位于冰川西侧的主要主干之下，该主体远离南极西部半岛。在该地区，随着潮汐的上升和下降，接地线会在大约2至3英里（3至5公里）的区域内后退并前进。自1992年以来，冰川一直以每年约0.4到0.5英里（0.6到0.8公里）的稳定速度从基岩的山脊上解开。尽管接地线的退缩速度稳定，但冰川这一侧的融化速度却非常高。

米利洛说：“在冰川的东侧，接地线的撤退是通过大约一公里宽的细小通道进行的，就像手指伸到冰川下方将其融化一样。”在该地区，接地线的退缩速度从1992年至2011年的每年约0.4英里（0.6公里）翻倍至2011年至2017年的每年0.8英里（1.2公里）。然而，即使撤退速度加快，冰川这一侧的融化率仍低于西部。

这些结果表明，冰洋相互作用比以前理解的更为复杂。

Milillo希望新结果对国际Thwaites冰川合作组织的研究人员在准备野外工作时有所帮助。他说：“这些数据对于现场各方集中精力采取行动至关重要，因为接地线正以复杂的空间格局迅速退缩，”。

里尼奥特说：“了解海洋如何融化这个冰川的细节对于预测其对未来几十年海平面上升的影响至关重要。”

Milillo及其合作者在《科学进展》杂志上发表的论文标题为“南极西部特威特冰川的异质性撤退和冰融化”。合著者来自加州大学尔湾分校。位于德国慕尼黑的德国航空航天中心；以及法国格勒诺布尔的格勒诺布尔阿尔卑斯大学。