南极是对气候变化最敏感的地区之一，极地气温的波动、海冰的变化，都是敏锐感知气候变化的“指示器”。

随着全球变暖加剧，人们对南极气候状况的关注与日俱增。6月9日，有研究者在《自然·地球科学》上发文称，有着“末日冰川”之称的西南极思韦茨冰川正在以前所未有的速度流失。而近期东南极地区约1200平方公里的康格冰架崩解，更是引发了人们对未来冰川和全球海平面上升的担忧。

科学顾问：中国科学院大气物理研究所研究员 李熙晨

中山大学测绘科学与技术学院博士后 郑雷

中山大学测绘科学与技术学院教授 程晓

中国气象科学研究院研究员 张东启

崩解的冰架

在南极大陆和格陵兰岛上，数百万年来的降雪堆积形成数千米厚的冰盖。这些冰盖在重力的驱动下不断由内陆区域缓慢地向海洋方向流动，最终到达南极触地线并逐渐延伸至海洋中，形成漂浮的冰架。

换句话说，冰架就是冰川前端延伸漂浮在海洋部分的冰体，它广泛分布在南极和格陵兰冰盖周边以及加拿大北极地区。南极冰架水上部分往往厚达几十米甚至上百米，而水下部分或厚达数百米，向海洋延伸数十公里 （部分大型冰架，如罗斯冰架可延伸数百公里）。

令人担忧的是，过去几十年来，南极冰架正在一个接一个地发生区域性崩解坍塌。

1989年至1995年，古斯塔夫王子冰架崩解；1995年，拉森-A冰架崩解；2002年，位于南极半岛北部面积为3250平方公里、冰层厚度将近200米的拉森-B冰架崩解；2017年7月，拉森-C冰架部分崩解（约占总面积的12%），导致面积达5800平方公里的冰山脱离；2019年，位于我国中山站附近的埃默里冰架崩解；今年3月，南极地区东部约1200平方公里的康格冰架崩解。

当前，随着深层海水不断入侵阿蒙森海陆架，南极最大的冰川——思韦茨冰川存在崩解甚至完全崩塌的风险。此外，位于南极半岛的拉森-C冰架、威尔金斯冰架，以及南极周边一系列相对较小的冰架在持续变暖的情景下都有可能发生连续崩解。

冰架的崩解就如同脱落的牙齿。受应力作用影响，冰架表面会形成很多冰裂隙，裂隙进一步发育成裂缝，而随着裂缝的持续扩大和逐渐相连，冰体会最终从冰架上脱落形成冰山。

以布伦特冰架为例。2011年，冰川学家首次观测到布伦特冰架上出现巨大裂缝；2021年1月，其中一条裂缝开始扩大，每天以1公里的速度向东北方向推进；2月26日，这条裂缝在几小时内扩大了数百米，并分裂出一座面积达1270平方公里的巨型冰山，比美国纽约市还要大。

一般情况下，冰架的崩解和生长是一个周期性过程，这个周期往往可达数年至数十年，甚至上百年。因此，处于相对稳定状态下的冰架崩解后可以恢复。冰架崩解之后，冰盖向该区域的冰流会加速，一般会形成新的冰架。然而，全球气候持续变暖会减缓冰架的生长过程，当温度升高达到某一阈值后，有些冰架崩解后会难以恢复。

冰架崩解会产生哪些影响？

冰架崩裂，被很多网友称其是继“西瓜雪”事件之后大自然的再次预警。那么，这是否是气候变暖所致呢？

事实上，冰架的崩解本身是个自然现象，是一个平衡的循环过程。一般情况下，随着冰架前缘持续向前运动，冰体超过承载能力极限后都会发生崩解。

但由于全球气候变暖，导致冰架崩解无论从频次还是崩解量上，都有增加的趋势。21世纪以来，极地地区温度急剧上升，西南极冰架一直处于加速融化和崩解状态，格陵兰岛、南极等地出现了创纪录的高温。在今年康格冰架崩解期间，法国和意大利合建的康科迪亚南极考察站于3月18日测得的气温为零下11.5℃，较往年同期平均水平偏高约40℃，创历史最高纪录。

专家认为，冰架崩解的主要原因是南大洋次表层海水的加热作用驱动的。次表层暖水的入侵会造成冰川前沿和冰架底部持续消融，进而导致冰架越来越薄，破坏冰架的应力结构，最终导致冰架崩解。

不仅如此，潮汐和海洋内波也会造成冰架受力产生周期性变化。通俗来说，海洋会不断“晃动”冰架，这一过程会产生大量冰裂隙，进而加速冰架崩解。此外，表层大气的加热作用也会进一步加速冰架的崩解。所以总体而言，气候变暖是冰架崩解的“幕后推手”，但不能说它直接导致了某一次崩解事件的发生。

实际上，已经漂在海上的冰（包括冰架和海冰）即使全部融化，也不会造成海平面升高。而冰架就如同一个个巨大的“瓶塞”，有它们的存在，便可以减缓冰盖向海水中流动的速度。如果因为崩解使得冰架退缩，则南极冰体流出的速度将加快，本来在陆地上的冰川进入海洋，加速冰盖物质流失以及海平面上升。因此，南极冰架的“健康”状况在南极冰盖物质平衡中扮演着重要角色，与全球海平面的变化密切相关。

冰架崩解不仅会间接导致海平面上升，冰山随海流和海风向低纬地区漂移的过程中，也会随着温度升高逐渐融化并向周边海域释放大量淡水和营养物质，改变海洋的温度和盐度，还有可能释放出封存其中的甲烷、远古病毒等，对海洋环境和生态系统等造成影响。此外，漂移的冰山进入温暖海域后还会导致局地气温下降，对周边海域造成一定影响。

那么，冰川崩解对全球或我国气候是否会产生影响呢？

目前来看，冰架崩解的影响是局地性的，单个的冰架崩解不太可能对全球和我国气候产生重大影响，但不排除发生“蝴蝶效应”的可能。例如，如果大面积的冰山恰好漂移进入极地周边关键气候系统区（如阿蒙森低压区），就有可能改变局地大气系统的结构，进而影响大气环流模态，并通过相关联的大气、海洋效应等产生后续影响，但这仍需进一步研究。

不容忽视的大西洋洋流减速与南极“爆发性气旋”

之前观测到的大部分大冰架的崩解和消融更多发生在西南极区域，而此次康格冰架的崩解发生在相对稳定的东南极区域，说明东南极也可能不再“稳定”了。而大西洋洋流减速与南极“爆发性气旋”是不容忽视的两个因素。

大西洋洋流将温暖的海水从热带带到北大西洋。最近有研究显示，气候变化减缓了大西洋经向翻转环流的输送过程。

这一变化会被南极洲感受到。热带大西洋和西太平洋上空上升的暖空气将引发风向变化并以行星尺度大气波动的形式向东南方向传递到南极洲，这将加深位于南极洲西部阿蒙森海上空的大气低压系统。而众所周知，这一低压系统会影响冰盖和冰架融化，并波及远至罗斯海以西的海洋环流和海冰范围。

因此，大西洋洋流减速有可能对南大洋暖水向南极冰架的入侵产生影响。

此外，爆发性气旋也可能是近期一些南极冰架崩解的主要原因，比如埃默里和布伦特冰架。2019年9月，埃默里冰架周边海域上空出现一系列异常的爆炸性双极地气旋，产生由潮汐和风力驱动的海面坡度，使得冰架裂缝进一步扩大，最终导致巨大的冰山崩解。类似的强气旋活动也是诱发2021年2月布伦特冰架崩解的主要原因，冰架崩解后的强离岸风又将崩解下来的冰山快速吹向海洋。

可见，南极爆发性气旋可能加速暖 （冷）空气向南极冰架上方输送，而这些过程都会加速（或减缓）南极冰架的崩解。

此外，南极气候变化受到人类活动和地球系统内部变率的影响。热带和中纬度的海温变率，比如厄尔尼诺、拉尼娜、大西洋年代际振荡等都能够影响南极周边的大气环流，造成南极环状模、阿蒙森低压等大气环流异常。近年来，这些环流异常一方面影响了南极的爆发性气旋，另一方面也会驱动冰架表面增温，或驱动暖水向冰架前沿入侵，这在一定程度上加速了冰架的消融和崩解。

（作者：王婉 吴鹏 责任编辑：张明禄）