在过去的二十年里，点缀南极洲海岸的大型漂浮冰平台一直在变薄，并且正在以越来越快的速度变薄，这可能至少部分是由于全球变暖造成的。科学家们担心这对显著海平面上升的影响。
冰架——其中一些比加利福尼亚州还大，厚度达数十到数百码——是南极冰盖系统的关键，像门挡一样，阻挡着流入冰川的数百万立方英里的冰。随着冰架变薄，它们后面的巨大冰河可能会涌入大海。
南极洲蕴藏着大量的冰，如果全部融化，足以使海平面上升超过200英尺。这需要数百年甚至数千年的时间，但最近冰架的变薄意味着南极洲对海平面上升的贡献率已经增加，并且还在加速。
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虽然人们已经知道许多冰架正在变薄，冰川正在更快地流入大海，但这项研究是“一系列真正重磅研究中的又一项”，它利用卫星数据来展示南极洲变化的程度和地点，位于科罗拉多州博尔德市国家冰雪数据中心的冰川学家泰德·斯坎博斯说。斯坎博斯没有参与这项研究。
“已经积累了一些非常大的变化，”该研究的作者，加利福尼亚州斯克里普斯海洋研究所的冰川学家海伦·阿曼达·弗里克说。
精妙的平衡
冰架的融化或冰山崩解本身并不是气候变化的迹象。它们是自然的进程，有助于保持冰川质量的平衡：落在大陆内部的雪为冰川增加冰，而冰架融化和冰山崩解通过损失与增加的冰量大致相同的冰来保持冰川的平衡。
问题在于当冰架损失的质量超过冰川增加的质量时。
“如果冰架处于平衡状态，它们就不应该损失体积，”弗里克说。
这种平衡是弗里克和她的研究生费尔南多·保罗一直在研究的，当时他们将来自欧洲航天局三个重叠任务的 18 年卫星数据（从 1994 年到 2012 年）拼接在一起，这些任务使用雷达高度计测量了南极洲冰架的体积。
他们的发现是，在这段时间内，巨大的冰架总体上每年损失约 30 到 50 立方英里的冰。而且在此期间，冰损失的速度平均每年加快 7 立方英里。
“所以存在损失，但损失正在增加，”费尔南多·保罗说，他是 3 月 27 日出版的《科学》杂志上详细介绍的这项研究的主要作者。
所有三位科学家都表示，这项研究表明，关于这种长时间尺度的信息对于了解南极洲融化的大局至关重要；弗里克说，对于一项仅持续几年的研究，“一些冰架的反应方式与长期以来的反应方式并不完全相同”。
“巨大的损失”
对于特定的冰川和南极洲的不同地区，情况各不相同，西南极洲的冰损失比东南极洲多得多，西部特定冰川的冰损失也更多。
西南极洲一直是南极气候研究的重点，部分原因是那里有明显的融化迹象，以及近几十年发生了一些壮观的冰架崩塌事件。
卫星数据显示，总体而言，该大陆的这一半冰架的平均损失率增加了 70%。阿蒙森海和别林斯高晋海地区损失率尤其高；虽然这两个地区占西南极洲冰架面积的不到 20%，但它们贡献了研究期间那里损失的体积的 85% 以上。
阿蒙森海湾的一个特定冰川在研究的 18 年期间损失了 18% 的厚度。
保罗说，对于一个像所有其他冰架一样已经存在了数十万年的冰架来说，“这是一个巨大的损失”。
与此同时，东南极洲直到最近一直被认为更稳定，因为它的冰川位于海平面以上的陆地上，并且周围的水域被认为更冷。最近的研究表明，关于东南极洲冰川的脆弱性还有很多需要了解的地方，东南极洲的冰量比西南极洲多得多。最近的研究表明，托滕冰川下方的海床中有水道，这将使其比以前认为的更容易受到暖水涌入的影响，尽管尚未在那里检测到这种暖水。
新研究中的卫星数据显示，在研究期间的前半部分，东南极洲冰川总体上增加了质量，然后在后半部分，这种趋势趋于平缓。在单个冰川的层面上，一些冰川仍在增加质量，而另一些冰川（如托滕冰川）则变薄了。
弗里克说，东南极洲冰架速度趋于平缓表明，需要更多关注该大陆的东半部分，因为“如果你忽视那些没有变化的冰架”，那么如果它们突然开始变化，你可能会错过一些东西。
“冰上靴子”
拥有这种关于南极洲冰架变薄的长期记录是了解变薄背后的过程以及它们未来可能如何持续下去的关键。
在西南极洲，人们认为大部分变薄是由从下方侵蚀冰架的暖水造成的，这是盛行风变化的结果，可能与全球变暖有关。
保罗和弗里克说，数据显示了这种融化的特征性特征，这种融化发生在所谓的接地线，即冰川最后接触陆地并且冰架开始的点。其他最近对冰川进行的研究也支持了这一观点，甚至表明西南极洲的一些冰川已经达到了其退缩和融化现在不可逆转的地步。
东部的情况更加不明朗，部分原因是那里的工作做得少得多。不过，保罗说，这项研究表明，东南极洲冰架“实际上也容易发生巨大变化”。
阿蒙森海湾看到的最大的冰损失率意味着，如果这些冰架继续以相同的速度损失，那么它们可能会在一个世纪内消失。当然，“100 年后会发生什么，我们无法知道，”保罗说，这就是为什么准确理解“我们看到的这些变化背后的原因、机制是什么”如此重要的原因。
为此，你需要斯坎博斯所说的“冰上靴子”——将研究人员和设备放置在冰架上的任务，以获得关于推动它们的力量的更详细的信息。
保罗说，这并不容易推销，因为“南极洲的环境可能是最难工作的环境之一”。但人们希望，新的卫星任务，以及远程操作潜艇和其他技术，可以帮助我们建立对最南端大陆所起作用的力的认识。
正如这项研究清楚表明的那样，斯坎博斯说，我们需要持续监测这种环境，因为“我们正面临着一个以我们不希望的方式变化的星球。”
本文经气候中心许可转载。该文章于 2015 年 3 月 26 日首次发表。