最新預測：未來南極冰蓋表面融化將會增加

崩塌式崩解後的達爾克冰川的三維影像圖

　　本報記者 邵思躍

　　日前，在南極的烏克蘭科考站附近，出現了粉紅色的「血雪」現象，雪地一夜之間染成大片腥紅色。科學家表示，這是極地雪藻從休眠狀態甦醒並迅速繁殖的結果。而這樣的景象，正是全球氣候變化的反饋。

　　南極大陸面積約為1392.4萬平方千米，其上覆蓋著巨大的南極冰蓋，冰蓋面積約為1229.5萬平方千米，總冰量約為2654萬立方千米，佔世界淡水儲量的70%。隨著全球變暖，南極冰蓋正發生著快速變化，若全部融化可使全球海平面上升58.3米。南極冰蓋巨大的冷儲和相變潛熱，以及對海平面上升的潛在作用，使其成為全球氣候變化研究中最受關注的研究對象之一。

　　最新發布的《全球生態環境遙感監測2020年度報告》中的「南極冰蓋變化」專題，基於衛星遙感技術，開展南極冰蓋表面融化、冰架崩解和企鵝棲息地的大範圍監測，進而分析南極冰蓋表面融化、冰架崩解和企鵝棲息地分布的時空變化特徵及其對全球氣候變化的響應。

　　南極冰蓋變得越來越不穩定

　　南極冰蓋表面融化是全球氣候變化的敏感因子。隨著全球氣候變暖，南極冰蓋融化產生的徑流是預估未來南極冰蓋和海平面變化的重要不確定因素。《全球生態環境遙感監測2020年度報告》顯示，基於多源數據生成的南極冰蓋表面凍融產品，近20年來，南極冰蓋表面融化的分布、變化趨勢及其對氣候變化的影響呈現以下特點：

　　從空間分布上看，融化區域多分布於南極半島及冰蓋邊緣地區，向南可發展到南緯85度的高緯地區；從季節分布上看，南極冰蓋融化現象多發生在南半球夏季（12月至次年2月），但在極端氣候影響下，南極半島在寒冷的冬季也會發生融化。本世紀以來，南極冰蓋融化總體呈增加趨勢，且冬季焚風事件的增加和異常環流現象造成了融化趨勢增強。根據預測，未來南極冰蓋表面融化將會增加，尤其在西南極和南極半島地區，融水徑流造成物質損失增加，對海平面上升的影響將變得顯著。

　　「南極冰蓋變化」專題編委會執行主任、中山大學測繪科學與技術學院院長程曉告訴記者，研究發現，南極冰蓋在近20年來有19%的區域都發生過融化。通過計算可以得出，南極冰蓋每年的崩解量非常大，其中一次特別大型的崩解發生在2017年，崩解後形成的冰山面積相當於一個上海市。

　　「南極冰蓋表面融化和前端的崩解非常劇烈，這預示著在全球變暖的背景下，南極冰蓋變得越來越不穩定。」程曉表示，今後在地球觀測組織的框架下，需要各成員國及國際組織共同努力，充分發揮南極地區國際對地觀測遙感數據獲取的潛在優勢，進一步加強資源共享與合作研究，提升人類對南極環境與氣候變化的認知，為聯合國2030年可持續發展目標實現作出更大貢獻。同時，目前對南極冰蓋變化的認知還處於初步階段，各國還需要通力合作，研製極地衛星，構建極地觀測網絡，實現對極地冰蓋變化的高解析度、多傳感器的實時監測。

　　近五年冰架崩解明顯加劇

　　冰架是冰蓋延伸入海洋的部分。南極海岸有四分之三連接著冰架，冰架總面積為154.2萬平方千米。南極冰架是連接內陸冰蓋和南大洋的紐帶，也是南極整個冰蓋消失最快、最敏感的區域。

　　「南極冰蓋變化」專題報告編委會執行主任、武漢大學教授王澤民告訴記者，冰架的崩解本身是個自然現象，正常來講是一個平衡的循環過程。但由於全球氣候變暖，導致冰架崩解無論從頻次還是崩解量，都有加快的趨勢。冰架本身具有阻止冰蓋往海上流動的作用，如果冰架過快的崩解，就會使冰蓋流速加快，更多地流向海洋，導致海平面上升。近年來，科學家們將理解冰架崩解過程視作準確預測冰凍圈對未來氣候強迫響應及海平面變化的關鍵環節，利用以人造衛星為主的航天遙感平臺和以無人機為主的航空遙感平臺，開展全球範圍內對南極冰架崩解最全面、最精細的觀測，為研究南極冰架的穩定性及其對全球海平面變化的影響提供重要的數據基礎。

　　從《全球生態環境遙感監測2020年度報告》可以看到，2005年～2019年，南極冰架崩解面積在1平方千米以上的崩解事件共發生1786次，年均崩解面積3411平方千米。崩解頻次、面積和質量在2005年～2015年間變化相對平緩，2015年～2019年急劇增加，年均崩解質量較前十年增加了60%。

　　此外，南極大型冰架持續向外擴張，崩解頻次低。而南極半島、西南極和東南極威爾克斯地的中小型冰架退縮顯著，崩解頻繁，是南極崩解的「主力軍」。專家表示，冰架底部融化加劇、冰蓋表面融化加速和海冰減少使得崩解呈現明顯加劇趨勢，大氣和海洋的增暖是主要驅動因素。

　　冰蓋融化對企鵝產生多方面影響

　　南極冰蓋的變化，是否會對南極生物產生影響？對此《全球生態環境遙感監測2020年度報告》重點分析了被譽為南極生態系統的指示物種——企鵝，總結出南極帝企鵝棲息地時空分布特徵和典型島嶼的阿德利企鵝數量變化特徵，及其對氣候變化和冰架崩解的響應。

　　根據該報告，2000年、2014年和2018年南極帝企鵝棲息地呈環南極分布，主要位於南極固定冰上，棲息地數量總體保持穩定。帝企鵝棲息地分布受溫度、海冰、捕食和冰架崩解等綜合因素影響。冰架崩解會改變帝企鵝的生存環境並對食物鏈產生影響，進而引起種群數量變化和棲息地變遷。相比於1983年，2012年羅斯海地區恩克斯堡島阿德利企鵝數量增加了23.7%，棲息地面積擴大了106.3%。2018年相比於2012年，企鵝數量增加了15.6%，棲息地面積縮小了3.2%。隨著企鵝數量增加，企鵝棲息地呈現向高海拔地區擴展的趨勢，海冰範圍和食物量增加是企鵝數量增加的主要因素。

　　據程曉介紹，企鵝是一個非常脆弱的物種，受氣候變暖和冰的變化影響非常大。因為企鵝需要從海洋裡捕食魚和磷蝦，因此冰的退縮、海冰和冰架的變化必然會對企鵝生存環境產生影響。另外，冰架崩解產生大的冰山，會隨著洋流漂浮。如果擋住了一些企鵝下海的路徑，就會對整個企鵝群落的覓食造成很大的影響，進而導致企鵝大批的死亡。

　　不過，程曉也表示，冰蓋融化對企鵝的影響是兩方面的。「個頭比較小的阿德利企鵝生存在近岸的巖石上，南極變暖導致冰面退縮後，阿德利企鵝生存空間更大了，進入海洋也更容易了。但個頭較大的帝企鵝生活在海冰面上，海冰的退縮會讓帝企鵝的生存愈加艱難。」程曉說。