南极冰盖 (AIS) 历来存在质量损失，这显著导致了海平面上升，尤其是在 2011 年至 2020 年期间，西南极洲和东南极洲部分地区的冰盖损失加剧。然而，在 2021 年至 2023 年期间，受异常降水的影响，AIS 的质量增长创下了纪录，甚至逆转了托滕、莫斯科、登曼和文森斯湾等关键冰川盆地的趋势。
利用卫星重力测量法探测到了南极冰盖的质量变化，揭示了东南极洲主要冰川盆地以及整个冰盖存在严重的不稳定性。
南极冰盖 (AIS) 在全球海平面上升中扮演着重要角色。自2002年3月以来，重力恢复与气候实验 (GRACE) 任务及其后续任务 GRACE-FO (GRACE 后续任务) 为监测南极冰盖的冰量变化提供了宝贵的数据。
先前的研究一直表明，南极洲的冰川质量呈长期减少趋势，尤其是在西南极洲和南极半岛，而东南极洲的冰川则相对稳定。然而，最近由同济大学的王博士和沈教授领导的一项研究发现了一个令人惊讶的变化：在2021年至2023年期间，南极洲冰川的整体质量经历了创纪录的增长。
南极冰盖质量变化序列（2002年4月至2023年12月），基于GRACE/GRACE-FO卫星重力测量数据。椭圆形突出显示特定时期的质量变化率，灰色阴影表示不同任务之间的数据差距。图片来源：中国科学出版社
值得注意的是，东南极洲威尔克斯地-玛丽皇后地地区的四座主要冰川扭转了 2011 年至 2020 年期间质量加速损失的模式，并在 2021 年至 2023 年期间出现了显著的质量增加。
2002年至2010年，南极洲冰盖质量损失的变化率为-73.79±56.27 Gt/yr，而2011年至2020年期间，这一变化率几乎翻了一番，达到-142.06±56.12 Gt/yr。这种加速的质量损失主要与西南极洲和东南极洲WL-QML区域的质量耗竭加剧有关。然而，此后在异常降水积累的驱动下，南极洲冰盖质量出现了显著逆转，在2021年至2023年期间，南极洲冰盖质量以107.79±74.90 Gt/yr的速率增加。
三个子周期内AIS及其区域质量变化率的空间分布。图片来源：中国科学出版社
相应地，AIS质量变化对全球平均海平面上升的贡献在2002-2010年为0.20±0.16毫米/年，在2011-2020年为0.39±0.15毫米/年；而在2021-2023年则呈现负向贡献，以0.30±0.21毫米/年的速率抵消了全球平均海平面的上升。
西伯利亚-昆西-古陆地区（WL-QML）的四个主要冰川盆地，即托滕冰川、莫斯科大学冰川、登曼冰川和文森斯湾冰川，在2011-2020年间，冰川质量损失加剧，与2002-2010年相比，损失速率为47.64±8.14 Gt/年，损失区域向内陆扩展。研究人员解释说：“这种加速的冰川质量损失主要由两个因素造成：地表质量减少（占72.53%）和冰排放量增加（占27.47%）。”
托顿、莫斯科、登曼和文森斯湾冰川盆地2002-2020年质量变化率的时空模式。灰色框：变化率差异（2011-2020年减去2002-2010年）；浅蓝色框：包含历元变化率的时间序列（椭圆标记），其中灰色阴影表示GRACE-GRACE-FO数据缺口。图片来源：中国科学出版社
值得注意的是，这四座冰川的彻底崩解可能导致全球平均海平面上升超过7米。它们明显的消融模式已经构成了关键的气候预警信号，需要科学界对其稳定性给予更多关注。
编译自/ScitechDaily