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南极赫克托里亚冰川 15 个月退缩 25 公里:真正的原因是脚下那片平坦地形,涨潮时海水能从下面顶起来
南极半岛东侧的赫克托里亚(Hektoria)冰川在 2022 年初到 2023 年春之间发生了一次极不寻常的崩塌:15 个月里后退了约 25 公里。研究用了多类型遥感数据,结论是这个冰川的形状和结构在快速崩塌中起了主要作用——具体说,是冰川下方那片又宽又平的地形。
崩塌本身:15 个月 25 公里
报道给出的时间线是:
- 2022 年初到 2023 年春,赫克托里亚冰川快速崩塌,后退速率在现代观测中很少见。
- 15 个月里损失了大约 25 公里。
- 报道里另一处给出的数字略有不同:整个南半球夏季(austral summer)里冰舌反复崩解,后退了大约 16 公里。这两个数字对应的是不同阶段,前者是全过程累计,后者是崩解阶段的量。
- 崩塌之后,冰川末端基本保持稳定,但邻近的 Green Glacier 仍在继续退缩。
需要说明的是赫克托里亚冰川本身不算大,报道里明确说了"Although Hektoria is relatively small compared to some of Antarctica's massive glaciers"。但研究者警告说,类似过程作用在更大的冰川上,后果会大得多。

赫克托里亚冰川快速后退的卫星影像记录。南极半岛东侧,最新的清晰 Landsat 影像拍摄于这次急剧后退发生约一年之后。图片:NASA Earth Observatory / ScienceDaily 原文配图
崩塌的真正起点在二十多年前
这是整个案例里最有意思的部分——崩塌不是从 2022 年开始的,故事在二十多年前就开始了:
2002 年,Larsen B 冰架迅速碎裂崩塌。那片冰架原本是赫克托里亚冰川和邻近冰川的稳定屏障。
冰架消失之后,冰川本来应该加速退缩,但事情没有立刻发生:
2011 年,赫克托里亚冰川末端附近的 Larsen B 湾内,沿岸固定海冰(landfast sea ice)扩张到了足以提供临时支撑的程度,于是冰川又慢慢向前推进了。
这一段稳定期没有持续下去:
2022 年 1 月,湾内的沿岸固定海冰突然破碎,报道推测是强海洋涌浪(powerful ocean swells)破坏了它。一旦这层临时支撑消失,赫克托里亚冰川就开始快速后退。
这条链条值得单独看:2002 年冰架崩塌 → 2011 年海冰临时支撑 → 2022 年海冰崩溃 → 冰川快速后退。也就是说,2022 年的快速崩塌是三十年前那次冰架事件的延迟后果,中间被一次海冰的偶然支撑推迟了二十多年。
三个阶段的数字要分开看
报道里出现的 25 公里、16 公里、8 公里不是互相矛盾,而是三个不同阶段的量:
阶段 · 时间 · 量 · 性质
冰舌反复崩解 · 2022 年南半球夏季 · 后退约 **16 公里** · 漂浮冰舌逐次崩解
接地冰崩解 · 2022 年南半球春季 · 额外损失 **8 公里** · 接地冰被整片顶起后断裂
全过程累计 · 2022 年初至 2023 年春,**15 个月** · 约 **25 公里** · 两个阶段之和
其中最关键的数字不是 25 公里,而是"其中一段两个月内末端后退超过 8 公里"——报道称这是现代观测史上接地冰川后退速度最快的一次记录。这个速度才是"崩塌"这个词的实质含义:它不是持续融化,而是一次事件性的整体断裂。
而第二阶段的 8 公里尤其重要,因为它发生在南半球冬季。报道说冰川在 2022 年冬季"暂时稳定"了,ICeSat-2 的激光测高却显示表面之下仍在持续变薄。也就是说,冬季的"稳定"是假的,冰体在被侵蚀;到了春季变薄到临界点,才一次性崩掉。这解释了为什么快速后退发生在春季而不是夏季。
关键机制:平坦地形让海水从下面顶起来
研究者后来用冰川下方检测到的地震数据确定,2022 年南半球春季时剩余的冰仍然是接地状态(grounded)。分析显示,冰体 rests 在一片宽广、相对平坦的地段上。
这种地形带来的后果是:
> 海水可以在高潮期间从冰川下方移动,暂时把冰体从地面上顶起来。当冰体薄到一定程度时,大块部分可以突然脱离并一起断裂。
这就是冰原崩解过程(ice plain calving process)——论文标题里的正式叫法是"由冰原崩解过程导致的接地冰川创纪录退缩"。
这个机制与常见的冰川崩解不同。常见的崩解是冰体直接断裂入海,而冰原崩解是靠潮汐把整片冰从底部顶起来,所以:
- 顶起来的位置和幅度取决于水下的地形形状,而不是冰面的形状。
- 崩塌的规模可以远大于单个冰块的大小。
- 一次事件就能造成大幅度的突然后退。
对数值模式从业者来说,这个机制有个直接的应用含义:判断一条冰川会不会突然崩塌,看的是水下地形,不是冰面地形。而冰下地形在绝大多数地区是未知的——这正是这篇论文的价值所在,它把一个靠卫星很难观测的量(冰下地形)变成了可通过地震记录反推的量。
观测手段
这个案例的观测链条比较完整,值得记一下用到了什么:
手段 · 用途
Landsat 卫星影像 · 冰川末端位置变化的时间序列
**ICESat-2** 卫星激光测高 · 冰川表面高程变化,可发现肉眼看不到的持续变化
**冰川下方检测到的地震** · 判断冰体是否仍接地(grounded)
ICESat-2 那一条特别关键:报道明确说冰川在 2022 年冬季"temporarily stabilized"(暂时稳定)——但激光测高显示冰川仍在继续变化。也就是说单看卫星影像会以为它停了,是激光测高揭示了背后的过程。这个"表面静止但内部仍在动"的陷阱,只有高程数据能发现。
接下来的观测会靠两颗卫星
研究者 Scambos 和 Ochwat 提到,下一代遥感平台会明显改善对这类快速变化的理解:
卫星 · 测什么 · 精度 / 特点
**NISAR**(NASA-ISRO 合成孔径雷达) · 陆地和冰面的地表位移 · 精度可达**厘米级**
**SWOT**(地表水与海洋拓扑) · 原本设计用于测地表水体的细微变化 · 正在探索用于冰盖、海冰研究
Scambos 说 NISAR 的观测"对赫克托里亚和该区域其他冰川的结构评估会非常有用"。Ochwat 则说她特别想知道 SWOT 能告诉我们什么关于冰川快速变化的事。
NISAR 的价值在于它是厘米级——上面整篇分析都依赖"8 公里 / 两个月"这个量级的变化,而判断"这次是真的崩了还是测量噪声"需要远高于 Landsat 的精度。
研究者普遍认为赫克托里亚最剧烈的崩塌阶段可能已经结束。Scambos 说冰川未来几年继续减速他不会意外,并给了理由:冰川已经失去了太多的高程和质量,已经无法维持同样的输出。他的说法是,它正在变成一个峡湾(fjord),而不是一条冰川。
Ochwat 本人是因斯布鲁克大学的冰川学家,也是这项研究的第一作者,目前正在考察是否还有其他冰川面临同样的风险。
这篇报道的来源要说明清楚
这是 ScienceDaily 转载的 NASA Earth Observatory 稿件(原文作者 Lindsey Doermann),不是原论文。
文章里提到的 Landsat 最新清晰影像拍摄于"这次急剧后退发生约一年之后",也就是大约 2023 年。而论文标注的期刊年份是 2025、卷期是 18(11)。引用时应以 Nature Geoscience 原文为准。
为什么这个案例对做模式的人有直接参考价值
三条可以迁移的做法:
用"接地在不在"而不是"看起来稳不稳"来判断冰川状态。 靠地震记录判断冰体是否接地,比靠卫星影像看末端位置可靠得多——影像只能告诉你"哪里变了",地震告诉你"冰还在不在地面上"。
激光测高能揭示影像看不出的持续变化。 这个案例里冰川在冬季"看起来停了",但ICESat-2 显示表面之下仍在变薄。如果只有光学影像,你会在 2022 年冬季误判为"冰川稳住了",从而完全错过春季那次突发的8 公里退缩。
区分"过程结束"和"看起来稳定"。 Scambos 判断最剧烈阶段已结束,依据是"失去了太多高程和质量,已经无法维持同样的输出"——这是从物质收支推的,不是从末端位置推的。而邻近的 Green Glacier 在同一时期仍在继续退缩,说明同一区域不同冰川的演化可以完全不同步。
数据时间线的三个陷阱
这个案例里同一个过程有三组时间,混起来就会算错:
描述 · 实际指
"15 个月退缩 25 公里" · 2022 年初到 2023 年春,**全过程**
"夏季后退 16 公里" · 2022 年南半球夏季,**冰舌崩解阶段**
"两月后退 8 公里" · 现代观测史上最快的一次,**接地冰崩解**
"约一年后拍的 Landsat 影像" · 崩塌**已经结束**之后
第四行是最容易误导的:看到一张冰川退缩的卫星图,图里的冰川已经退完了,那次剧变发生在成像之前。NASA Earth Observatory 自己也在稿子里说明这一点,因为上一年三月的清晰影像当时拿不到。
作者承认的限制:原论文没有回答的问题
报道范围内没有答案的:
- 25 公里里崩解阶段(16 公里)和接地冰崩解阶段(8 公里)的划分:三个数字都是"约",没有给出分阶段的精确定量。
- 海冰崩溃的机制确认:报道用"likely due to powerful ocean swells",是推测,没有给出涌浪的实测数据。
- 不可逆性:2011 年那次海冰支撑为什么能维持近十年、而 2022 年只维持了几年,报道没有解释。
- 对海平面上升的贡献:赫克托里亚是接地冰川,退去后直接贡献海平面上升,但报道没有给出具体数值。
- 外推到大型冰川的量化:研究者警告类似过程影响更大冰川会有更大后果,但没有给出任何量化预估。
一句话判断
这个案例的方法论价值高于结论本身:"表面看冰川停了"和"冰体其实还在动"之间的差别,只有卫星激光测高能分辨出来,而判断冰体是否接地需要靠冰川下方的地震监测——这两条数据是解释整个崩塌过程的关键。用接地冰川 + 平坦水下地形 + 潮汐顶托这个组合机制,能解释为什么退缩会这么突然。