南极冰川加速：0-300米海洋变暖成主导因素
南极冰川加速： 0-300 米海洋变暖成主导因素
近日，中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室康世昌研究员团队在南极冰川研究领域取得重要成果，在南极半岛Beascochea 海湾区域证实，0-300 米上层海洋变暖是冰川流速加快的核心驱动因素。相关论文发表于《国际应用地球观测与地理信息学杂志》。
南极是全球气候系统的“晴雨表”，近年来其冰盖物质损失加剧、入海冰川动力失衡问题愈发突出，而冰 — 气 — 海耦合过程因跨时空尺度、非线性强，且冰下、冰架下空腔等关键区域难以直接观测，成为极地研究的一大难点。为厘清海洋与大气对冰川的调控机制，研究团队选取南极半岛西部 Beascochea 海湾为研究区域 —— 该区域是南极气候变化最活跃的区域之一，此前已有研究发现其冰川受海温升高影响，但未明确核心驱动因素。
南极入海冰川。 康世昌摄。
多项关键发现颠覆认知，冰川稳定性下降引关注
研究团队基于2015 年 5 月至 2025 年 4 月的 Sentinel-1 合成孔径雷达卫星十年观测数据，利用卫星穿云透雾、不受极夜影响的优势，通过偏移追踪技术实现了对海湾内101 条冰川流速的高频率、高精度全域监测。“Sentinel-1 卫星能为我们提供全年连续的冰川运动数据，这是开展这项长期研究的重要基础。” 康育龙博士表示。
通过对近十年数据的系统分析，研究团队捕捉到了冰川流速的关键变化规律：十年间该海湾冰川夏季平均流速增幅达1.81±0.65%，较冬季均值高出约 0.88%，夏季最大增速更是达到 6.44±0.74%；自 2018 年起，区域内冰川出现大范围持续加速，期间最高年增速达 4.04±0.50% yr?1。
“2018年是一个关键节点，冰川的大范围持续加速，很可能是气候系统发出的临界转折信号，这意味着南极半岛冰川对全球气候变暖的响应正变得越来越明显。”康育龙博士解读道。
为精准确定冰川加速的真正原因，研究团队采用机器学习与因果模型，量化分析海温、气温等不同因素对冰川流速的贡献，最终得出核心结论：冰川加速并非由冰川融水主导，而是与0-300米上层海洋次表层浅部的热量输入密切相关。
康育龙博士用通俗的语言解释了这一机制：“可以把冰川想象成一块和海洋接触的巨大冰块，当上层海水变暖，就像温水在底部冲刷一样，冰底被融化后与地面的摩擦大幅减少，冰川自然就更容易向海洋滑动。”而夏季冰川流速更高，是因为上层海洋夏季增温更强，对冰川末端与底部的融化作用更显著，再叠加夏季气温偏高带来的表面融水，形成了加速的叠加效应。
研究同时发现，当前南极半岛冰川正呈现动力学稳定性下降的趋势，康育龙博士表示，通俗来讲就是冰川“更不稳了、更难刹住车”，对外界变暖的敏感度大幅提升，支撑结构也更脆弱。
研究成果具多重价值，为气候应对与后续研究指明方向
此次研究成果不仅深化了学界对南极冰盖变化及冰—海相互作用机制的认知，更具备重要的现实价值，为全球海平面上升预测、气候模型改进提供了关键科学依据，也为应对全球气候变化敲响了警钟。
冰川加速流动的直接影响，是南极半岛冰盖物质损失的进一步加剧，进而推动全球海平面上升。据研究数据显示，1992-2017 年期间，南极半岛的冰量以平均 20±15 Gt yr?1 的速度损失，按照当前的变化趋势，这一冰量损失预计在 2100 年将造成全球海平面上升 7-16mm，到 2200 年，海平面上升幅度将达到 10-25mm。
“冰川加速意味着冰盖物质以更快的速度流入海洋，南极对全球海平面上升的贡献也会持续提高，这将对全球沿海地区的生态安全、人居安全造成影响。”康育龙博士说。
在气候模型优化与海平面风险评估层面，该成果也为冰盖模型提供了关键约束。康育龙博士介绍，未来的气候模型需纳入0-300米上层海洋温度的精细化驱动，强化冰—海耦合机制，同时将季节、亚季节尺度的冰川流速纳入预测框架，才能显著提升海平面风险评估的精度，让预测结果更具实际参考价值。
谈及研究团队后续的研究方向，康育龙博士表示，将继续深耕冰—海相互作用研究领域，下一步会将0-300米暖水驱动机制推广到南极其他区域，检验这一机制的普适性；同时结合冰下地形与冰架腔结构，开展三维冰—海耦合数值模拟，让相关研究更精细化；此外，还将构建更长时序的观测数据，进一步揭示南极冰盖的长期稳定性与临界阈值，为极地冰冻圈研究积累更多科学数据。
这一研究成果对于深化对南极冰盖的科学认知、揭示其对全球气候变化的响应机制，具有重要科学价值。康育龙博士强调，冰盖作为气候变化的重要指示器，正受到大气、海洋温度升高的深度影响，而冰盖一旦进入加速不稳定阶段，很可能难以逆转。“这提醒我们，减排、控温工作势在必行且任重道远，只有全球携手采取切实有效的行动，才能减缓南极冰川的消融速度，降低海平面上升带来的全球生态风险。”
相关论文链接： https://doi.org/10.1016/j.jag.2026.105268