一项发表于《自然·通讯》的最新研究警告,南极洲思韦茨冰川(绰号“末日冰川”)的融化速度可能远超此前预期。这项由加州大学欧文分校、加州大学洛杉矶分校与美国国家航空航天局喷气推进实验室(NASA JPL)冰川学家团队完成的研究发现,相对温暖的海水正渗入冰川底部深达数公里的“接地带”,从内部融化冰体核心,导致其质量损失加速。
根据该研究的模型预测,即便全球变暖不再加剧、气候条件维持在近期水平,到2100年,思韦茨冰川单独就可能使全球平均海平面上升约30毫米(约1.2英寸),这一数字约为此前主流冰盖模型预期的两倍,意味着沿海地区未来面临的洪涝风险可能比此前估计的更高。
事件经过
这项研究由冰川学家马蒂亚·波伊内利(Mattia Poinelli)领衔完成,他在研究开展时是加州大学欧文分校地球系统科学研究员,现为加州大学洛杉矶分校项目科学家。合作者包括加州大学欧文分校地球系统科学教授埃里克·里尼奥(Eric Rignot)以及来自 NASA 喷气推进实验室、达特茅斯学院、加州大学圣迭戈分校等机构的研究人员。论文题为“Sea-level contribution from Thwaites Glacier doubles in an observation-constrained ice-sheet model”,于2026年10月12日在线发表于《自然·通讯》,为开放获取。
研究的核心突破在于对冰川“接地线”建模方式的改变。传统冰盖模型把冰体从坐落在海床上过渡到漂浮状态的分界看作一条狭窄而固定的线。研究团队利用 ICEYE 商业卫星星座的合成孔径雷达数据发现,这个分界实际上是一条宽达数公里的“接地带”:潮汐涨落时,温暖而加压的海水反复涌入冰下、抬起并放下厚重的冰体,这一过程被称为“潮汐泵”(tidal pumping),使此前被模型视为牢牢“坐地”的冰体也遭到剧烈底部融化。
研究团队把宽度通常为2至5公里及更宽的接地带纳入“冰盖与海平面系统模型”(ISSM),并用1996年至2023年近三十年的卫星观测记录进行校准,包括冰流表面速度、冰厚变化和接地线位置迁移。只有纳入宽接地带的模型版本能同时复现这三项观测:不含接地带的版本对历史质量损失的模拟偏慢、偏小约4倍,而加入5公里宽接地带后,模拟的历史退缩与观测记录吻合。
在保持近期气候条件不变(不再额外变暖)的情景下向前推演,模型给出:到2100年,思韦茨冰川对全球平均海平面的贡献可达30毫米上下浮动约6毫米,约为此前 ISMIP6 冰盖模型集合在同样条件下平均值(15.2毫米)的两倍。接地带宽度越小、预测数字越低(1公里宽对应约14毫米、3公里宽对应约19毫米),但观测数据支持更宽的入侵范围。
所谓“气候条件维持近期水平”,指的是模型把大气与海洋的强迫固定在近年观测到的平均状态,不再叠加进一步变暖。即使在这样相对保守的假设下,思韦茨冰川在本世纪的贡献仍达到此前预期的两倍。研究团队指出,以往模型之所以低估,是因为把接地线当作一条静止的线来处理,漏掉了潮汐泵送这个真实存在的物理过程。
支撑这一结论的直接证据来自芬兰 ICEYE 商业卫星任务的干涉合成孔径雷达(InSAR)数据。研究团队分析了2023年3月至6月连续采集的雷达影像,把冰面升降的时间序列与潮汐周期对比后发现:涨潮时海水涌入冰下,退潮时退出,有时还会深入冰川下方数公里并被困住。在某些区域,海水压力几乎与上覆冰体的压力相当,只需再多一点压力,就能把超过半英里厚的冰柱顶起来。里尼奥说,借助 ICEYE 的连续观测,科学家第一次真正看到了这种潮汐动态。
研究还关注了固定冰川的两条关键海底山脊。目前思韦茨冰川的主体依靠浅海海底隆起“穆日诺山脊”(Mouginot Ridge)锚定,减缓其向海洋滑动的速度。模拟显示,接地带的融化过程正在加速冰体与该山脊的“脱钩”,在本世纪末之前脱钩的概率约为60%,在部分模拟中脱钩最早可能出现在2038年。一旦脱钩,冰川将沿向内下倾的基岩快速退缩,海水得以接触更多新鲜冰体,反馈效应进一步增强。
各方反应
论文合作者埃里克·里尼奥表示:“These results predict greater risk of and exposure to coastal flooding than anticipated in the coming decades.”(这些结果预示,未来几十年沿海洪涝的风险与暴露程度将超出此前预期。)他还指出,获取接地带下方的直接观测数据是下一步关键,科学家计划于2028年前往当地布放仪器,记录海水的流入与流出。
未参与该研究的科罗拉多大学博尔德分校地球科学与观测中心高级研究科学家泰德·斯坎博斯(Ted Scambos)评价称,这项发现可能是“思韦茨冰川海平面预测的真正转折点”(a real gamechanger for sea level forecasting from Thwaites)。
英国南极调查局海洋地球物理学家罗伯特·拉特(Robert Larter)提醒,要可靠预测冰体消失的速度,仍需深入理解接地带的融化过程;思韦茨冰川下方的真实环境极难进入,比论文中描述的要复杂得多。他同时强调,即便各国立即大幅减排,已造成的损害仍会在未来继续推高海平面。
里尼奥还表示,科学界几十年前就已意识到气候变化对脆弱冰盖的影响,但近年来对冰川底部真实情况认识的加深,引发了更大的担忧。他强调,世界必须立即减少导致地球变暖的污染以限制影响,但即便做到,已造成的损害仍会在未来继续推高海平面。
值得注意的是,就在这项研究发表一天之后,英国南极调查局于2026年10月13日公布了另一项相关模拟:在长达150年的极端假设情景下(海洋融化完全停止),邻近的松岛冰川增厚并向前推进,恢复到上世纪初的位置;而思韦茨冰川在整个150年里持续失冰,只是速度随冰体变薄而放缓。这表明过去的变暖已使该冰川的退缩在相当程度上被“锁定”,难以逆转。
背景影响
思韦茨冰川位于西南极洲阿蒙森海区域,面积约19.2万平方公里,约相当于塞内加尔国土面积,是西南极冰盖冰量损失的主要来源之一,目前约贡献全球海平面上升总量的4%。它的基岩大面积低于海平面且向内陆方向下倾,这种地形使退缩一旦开始就难以停止,这也是它被称为“末日冰川”的原因。
需要说明的是,这项新研究并不预测思韦茨冰川会在本世纪内崩塌。科学界的长期估计是:如果该冰川完全消失,其冰量可使全球海平面上升约65厘米;若它的崩塌进一步动摇其身后整个西南极冰盖,海平面上升幅度可达数米。此次研究把预测时限放在2100年,结论是本世纪内的贡献可能达到此前预期的两倍,沿海城市的防洪规划需要把这一上调纳入考量。
对普通读者而言,1.2英寸(30毫米)听起来不大,但海平面基线的抬升会显著放大风暴潮和高潮位洪水的破坏力。研究作者强调,立即而持续的减排仍是延缓冰体损失、避免类似不稳定退缩在南极其他海洋性冰区出现的最好办法;与此同时,沿海地区需要为更高的海平面基线做准备,因为过去几十年的变暖已经“预支”了未来的部分海平面上升。
根据“国际思韦茨冰川合作计划”(ITGC)2025年发布的评估报告,思韦茨冰川在过去40年里的退缩“显著加速”。报告同时给出一个审慎的判断:虽然未来几十年内发生完全崩塌的可能性不大,但冰川在21世纪和22世纪将继续退缩、且速度可能更快。这次《自然·通讯》的研究则把焦点放在本世纪的定量预测上,给出了比以往更高的数字。
思韦茨冰川常被比作塞住瓶口的“软木塞”:它挡在其身后广袤的西南极冰盖之前。科学界担心的是多米诺效应——一旦这个“塞子”松动,身后冰盖的更多冰体将加速入海。不过研究人员也指出,退缩的具体节奏仍存在很大不确定性,关键要看穆日诺山脊何时脱钩,以及脱钩后加速过程有多快,这些都有待2028年实地布放仪器后的直接观测来回答。
对沿海城市规划者来说,这项研究的现实意义在于:即便全球减排目标如期实现,海平面在本世纪的上升幅度仍可能超过现有规划依据。科学家建议,沿海防洪标准与基础设施设计应采用包含接地带物理过程的最新预测,而非继续沿用低估了冰下融化的旧模型。
权威一手来源
- Nature Communications: Poinelli et al., “Sea-level contribution from Thwaites Glacier doubles in an observation-constrained ice-sheet model,” published October 12, 2026. DOI: 10.1038/s41467-026-77976-1. https://doi.org/10.1038/s41467-026-77976-1
- CNN: “Scientists knew the Doomsday Glacier was melting. They didn’t realize how ‘aggressively’,” October 15, 2026. https://www.cnn.com/2026/10/15/climate/thwaites-melt-study-doomsday-glacier
- Interesting Engineering: “Doomsday glacier may keep melting even if oceans cool, studies find.” https://interestingengineering.com/science/doomsday-glacier-retreat-hard-to-reverse
- Martin Cid Magazine: “Seawater seeping under Thwaites Glacier doubles its 2100 sea-level forecast.” https://www.martincid.com/science/thwaites-glacier-sea-level-rise-doubles-2100-grounding-zone/
核验日期:2026-10-18
免责声明
本文内容编译自公开发表的科学论文与英文媒体报道,仅供信息参考,不构成任何专业建议。科学研究结论可能随后续研究更新,文中数字以论文与官方公布为准。海平面预测存在模型不确定性,实际变化可能高于或低于本文引用的数值。
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